DAFTAR ISI
HalamanDAFTAR ISI iDAFTAR TABEL iiiDAFTAR GAMBAR ivI.
PENDAHULUAN 1A. Latar Belakang 1B. Tujuan Penelitian 2C. Manfaat
Penelitian 2II. TINJAUAN PUSTAKA 3A. Karakteristik Padi 3B. Alat
dan Mesin Pascapanen Padi 51. Alat Mesin Pemanen 62. Alat Mesin
Perontokkan 83. Mesin Pengering Padi 94. Mesin Penggiling Padi 10C.
Alat Pemindah Bahan 121. Elevator yang dapat dibawa pindah
(portable elevator) 122. Elevator-elevator stasioner 183. Bucket
elevator 19D. Suku Komponen Mesin 221. Kam (cam) 222. Bantalan 223.
Rantai dan jenis-jenisnya 24E. Material Pembentuk Pada Komponen
Mesin 281. Baja AISI 4140 282. Besi 293. Baja paduan 29III.
METODOLOGI PENELITIAN 30A. Waktu dan Tempat Penelitian 30B. Alat
dan Bahan 30C. Metode Penelitian 31D. Pendekatan Desain 321.
Kriteria Desain 322. Rancangan Fungsional 323. Rancangan Stuktural
334. Uji Kinerja Alat 43E. Pengamatan 45F. Analisisi Data 46DAFTAR
PUSTAKA 48
8
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman1. Komposisi gizi beras giling dalam 100 gram
bahan42. Kelebihan dan kekurangan dari bucket elevator20
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman1. Struktur gabah42. Empat proses pemakaian
elevator portable133. Elevator tangga tarik rantai154. Elevator
gurdi165. Elevator penghembus yang bersifat statis176. Elevator
tipe penghembus penyedot yang dapat dipindah-pindah177. Elevator
stasioner tipe bucket elevator188. Diagram gaya yang dialami bahan
dalam mangkuk saat pelemparan219. Jenis-jenis bantalan luncur2310.
Bantalan gulung2411. Jenis-jenis rantai2812. Diagram alir pembuatan
bucket elevator3113. Bucket elevator tampak samping3414.
Bagian-bagian dari bucket elevator3415. Kerangka bucket elevator
tampak samping3516. Ukuran dimensi kerangka bucket elevator dalam
satuan cm3617. Bak penampung gabah3618. Ruang penyalur dan
pengeluaran3719. Letak posisi ke-4 buah gir lintasan bucket
elevator3820. Rantai lintasan bucket elevator3921. Perbandingan
diameter pulley41
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Indonesia merupakan negara agraris yang mayoritas penduduknya
berprofesi sebagai petani. Berbagai macam tanaman dapat tumbuh
subur di tanah Indonesia. Pada umunya, petani membudidayakan padi
sebagai tanaman pokoknya. Selain padi, petani juga mebudidayakan
tanaman pangan lainnya seperti biji-bijian dan kacang-kacangan.
Untuk tanaman biji-bijian, petani biasanya menanam jagung, padi,
gandum, dan sebagainya. Sedangkan untuk tanaman kacang-kacangan,
petani biasanya menanam kacang tanah, kacang kedelai, kacang hijau,
dan sebagainya.
Jumlah produksi beberapa komoditas pangan khususnya biji-bijian
pada tahun 2011 di Indonesia yaitu, jagung 17.230.000 ton/tahun,
kedelai 870.000 ton/tahun, kacang tanah 677.000 ton/tahun, kacang
hijau 335.000 ton/tahun (Kementan 2006-2010). Provinsi Lampung
merupakan salah satu sentra produksi pertanian yang salah satunya
yaitu produk biji-bijian, misalnya jagung, kedelai, kacang hijau,
dan sebagainya. Hal ini dapat dilihat dari hasil produksi salah
satu produk biji-bijian yaitu kacang kedelai dengan 2,26 % dari
hasil produksi sebesar 291.710 ton/tahun di tahun 2010 (BPP PISPI
2012).
Penanganan pascapanen bertujuan agar hasil produk pertanian
dalam kondisi baik serta dapat segera dikonsumsi atau untuk bahan
baku pengolahan. Penanganan pascapanen pada komoditas tanaman
khusunya biji-bijian meliputi pemipilan/perontokan, pengupasan,
pembersihan, pengeringan, pengemasan, penyimpanan, dll. Mekanisasi
pertanian khususnya untuk penanganan pascapanen produk biji-bijian
ini telah banyak digunakan sebelumnya di Indonesia. Hal ini dapat
dilihat dari pemanfaatan alat mesin pertanian di beberapa kegiatan
penanganan pascapanen, misalnya alat pengering dan alat pemipil
yang masing-masing bersumber dari energi bahan bakar minyak, bahan
bakar limbah pertanian, serta motor listrik maupun motor bakar.
Untuk produk biji-bijian dan kacang-kacangan, kegiatan
mekanisasi pertanian pada kegiatan pasca panen khususnya untuk
pemindahan bahan masih minim. Belum adanya pemanfaatan teknologi
untuk kegiatan pemindahan bahan yang maksimal. Dengan pemanfaatan
teknologi yang maksimal khususnya pada kegiatan pemindahan bahan
maka hasil produksi yang dihasilkan pun akan mengingkat.
Makalah ini dibuat untuk mendesain, membuat, dan menguji alat
pemindah bahan biji-bijian tipe ulir (screw conveyor). Alat
pemindah bahan ini berkapasitas kecil untuk memindahkan hasil
produk biji-bijian dan kacang-kacangan seperti jagung, kedelai,
kacang hijau, dll. Ulir ditempatkan secara mendatar
(horizontal).
B. Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk merancang, membuat, dan menguji
alat pemindah bahan biji-bijian tipe ulir (screw conveyor).
C. Manfaat PenelitianPenenlitian ini bermanfaat sebagai bahan
masukan untuk pengembangan alat mesin pemindah bahan khususnya tipe
ulir (screw conveyor) dan dapat menambah pilihan penggunaan alat
mesin pertanian.II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Karakteristik Kacang-kacangan dan Biji-bijian
1. Kacang-kacanganKacang-kacangan atau disebut juga polongan
termasuk famili Leguminosa. Kacang-kacangan mengandung sejumlah
besar serat pangan yang jika terlarut dapat membantu menurunkan
kadar kolesterol. Kacang-kacangan bersifat rendah kalori, rendah
lemak, serta rendah garam natrium. Kacang-kacangan juga mengandung
protein, karbohidrat kompleks, folat, dan besi.
Berbagai jenis kacang-kacangan telah banyak dikenal seperti
kacang kedelai (Glycine max), kacang hijau (Phaseoulus radiatus),
kacang merah (Phaseoulus vulgaris), dll. Berbagai jenis
kacang-kacangan dapat dibedakan berdasarkan varietas atau jenis
namanya, warna, bentuk, dan karakter fisiknya. Kacang-kacangan
merupakan sumber utama protein nabati dan mempunyai manfaat yang
sangat banyak. Kacang-kacangan mempunyai banyak keunggulan dari
segi gizi, anara lain:1. Sumber protein yang murah2. Kaya asam
amino lisin3. Rendah lemak dan tidak mengandung kolesterol4. Sumber
vitamin B yang baik5. Sumber kalsium, zat besi, zink, tembaga, dan
magnesium yang baik6. Rendah kandungan natrium dan sodiumnya.2.
Macam-macam dan jenis kacang-kacangana. Kara pedang, kacang
parasman, koas bakolBuah polong, berbentuk memita-lonjong, melebar
pada ujungnya, kadang-kadang melengkung dengan bubungan, berisi
8-16 biji. Biji berbentuk lonjong-menjorong, berwarna merah
muda/merah/coklat kemerahan/hitam, jarang yang berwarna putih.b.
Kacang merahPolong lonjong, pipih, berkulit keras bila tua, pada
umumnya melengkung kadang-kadang dengan bentuk mengait ada bagian
atasnya, berisi 4-5 biji. Bentuk, ukuran, dan warna biji beragam,
ada yang berbentuk mengginjal, belah ketupat, maupun bulat
sedangkan warna mulai dari seragam (loreng), putih, hijau, kuning,
coklat, merah, hitam, hingga ungu.c. BuncisPolong memita dengan
panjanng hingga 20 cm, lurus/melengkung dengan paruh menyolok,
berdaging ketika muda, berwarna hijau atau kuning, kadang-kadang
berbintik maupun bergaris ungu atau kemerahan. Bentuk, ukuran, dan
warna biji sangat beragam. Biji berbentuk bulat telur, berwarna
hitam/coklat/kuning/merah dan putih dengan lekehan, lurik, pelana,
dan pola lapisan atas yang berwarna gelap.d. Kapri, kacang polong,
kacang ercisBuah kadang-kadang memiliki selaput dalam yang kuat.
Biji kering digunakan untuk sayuran dan makanan ternak. Prospek
yang baik dari komoditas ini dalam permintaan khususnya di daerah
tropika.e. Kecipir, kacang belimbing, kacang embingBuah polong,
berbentuk lonjong hingga pita, bentuk persegi dengan 4 buah sayap
halus hingga menggergaji dengan lebar 0,3-1 (cm), berwarna kuning,
krem hingga hijau. Biji tiap polong berisi 5-21, berbentuk agak
bulat dengan panjang sekitar 0,6-1 (cm) berwarna coklat, kuning,
putih, hingga seragam.f. Kacang hiajuPolong tersebar atau
menggantung, berbentuk silinder dengan panjang hingga 15 cm,
biasanya lurus, berbulu, jumlah biji hingga 20 butir dan berbentuk
bulat hingga lonjong. Biji berwarna hijau atau kuning,
kadang-kadang coklat atau kehitaman.g. Kacang BogorBuah terdapat di
dalam tanah, berbentuk bulat berdiameter sekitar 2,5 cm, biasanya
hanya terdapat satu biji berwarna putih, kuning, hinggan merah.
Kacang Bogor ini paling sering digunakan untuk dikonsumsi langsung
ataupun sebagai bahan masakan, seperti bahan pembuat bubur.h.
Kacang katePolong melengkung, berbentuk silinder, biji berbentuk
menjorong dan berisi 6-12 serta berwarna coklat.i. Kacang uciPolong
panjang dan lampai, memiliki dimensi 6-13 (cm) x 0,5 cm (P x L),
memiliki 10-16 biji yang berbentuk lonjong hingga memanjang dengan
dimensi biji 5-10 (mm) x 2-5 (mm) (P x L), berwarna merah, hijau,
kuning, coklat, hingga hitam.j. Kacang panjangBiji memanjang,
berbentuk silinder hinga bulat, ukuran dan warna beragam. Polong
menggantung hingga menjalar dengan panjang 10-100 cm. Bentuk dan
ukuran bervariasi, berbentuk persegi hingga lonjong dengan dimensi
5-10 (mm) x 4-8 (mm) (P x L).k. Kacang tanahBuah polong berbentuk
silinder, berisi 1-6 biji. Setiap biji diliputi oleh selaput biji
tipis berwarna antara putih, merah, merah muda, ungu, hinggan
coklat kemerahan. Setiap biji memliki dua keping biji yang lebar,
epokotil dengan daun dan tunas primordial, hipokotil, serta akar
primer. Kacang tanah dapat dimanfaatkan sebagai makanan
cemilan.Kacang-kacangan merupakan buah bersel tunggal dan berbiji
tunggal dengan kulit luar yang keras. Kacang-kacangan mempunyai
struktur yang hampir sama dengan Serealia (biji-bijian).
Kacang-kacangan biasanya mengandung sedikit sekali glukosa dan
fuktosa tetapi cukup mengandung rafinosa, stakiosa, dan verbakosa.
Berbagai komoditas dari kacang-kacangan yang telah banyak dikenal
yakni kacang kedelai, kacang hijau, kacang tanah, dll. Gambar
struktur kacang hijau yang merupakan salah satu komoditas dari
kacang-kacangan dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Struktur kacang hijauDapat dilihat pada gambar diatas
bahwa pada kacang hijau terdapat 6 komponen utama yakni Kulit biji,
Plumula, Epikotil, Hipokotil, Radikula, dan Kotiledon.
Adapun komposisi gizi dari beberapa komoditas tanaman
kacang-kacangan dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Komposisi gizi untuk bebrapa komoditas tanaman
kacang-kacangan dalam 100 gram bahanNoKomposisi GiziKacang
HijauKacang KedelaiKacang Merah
1Energi (Kal) 345 381 336
2Protein (g) 22,2 40,4 23,1
3Lemak (g) 1,2 16,7 1,7
4Karbohidrat (g) 62,9 24,9 59,5
5Kalsium (mg) 125 222 80
6Fosfor (mg) 320 682 400
7Zat Besi (mg) 7 10 5
8910Vitamin A (IU)Vitamin B1 (mg)Vitamin C (mg) 157 95 - 0,64
0,52 0,6 6 121,7 -
Sumber : Kacang-kacangan merupakan buah bersel tunggal dan
berbiji tunggal dengan kulit luar yang keras. Kacang-kacangan
mempunyai struktur yang hampir sama dengan Serealia (biji-bijian).
Kacang-kacangan biasanya mengandung sedikit sekali glukosa dan
fuktosa tetapi cukup mengandung rafinosa, stakiosa, dan verbakosa.
Berbagai komoditas dari kacang-kacangan yang telah banyak dikenal
yakni kacang kedelai, kacang hijau, kacang tanah, dll. Gambar
struktur kacang hijau yang merupakan salah satu komoditas dari
kacang-kacangan dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Struktur kacang hijauDapat dilihat pada gambar diatas
bahwa pada kacang hijau terdapat 6 komponen utama yakni Kulit biji,
Plumula, Epikotil, Hipokotil, Radikula, dan Kotiledon.
Karakteristik fisik gabah pada beberapa varietas padi
berbeda-beda seperti dalam hal dimensi dan penampakan gabah.
Menurut Hasbullah dan Dewi (2011), Perbedaan dimensi gabah dari
beberapa varietas padi dapat dilihat pada Tabel 2. Tabel 2. Dimensi
gabah pada beberapa varietas padiVarietasPanjang (mm)Lebar
(mm)Rasio Panjang/Lebar
Ciherang 10.002.733.66
Hibrida 9.972.823.54
Cibogo 11.102.973.74
Kualitas fisik gabah sangat dipengaruhi oleh kadar air dan
kemurnian gabah. Tingkat kemurnian gabah merupakan persentase berat
gabah bernas terhadap berat keseluruhan campuran gabah. Tingkat
kemurnian gabah akan semakin menurun dengan makin banyaknya benda
asing atau gabah hampa di dalam campuran gabah. Kualitas fisik
gabah dapat dilihat pada Tabel 3 (Hasbullah dan Dewi, 2011).
Tabel 3. Kualitas fisik gabah pada beberapa varietas
padiCiherang HibridaCibogo
Kadar air (%) 16.14 15.26 14.26
Gabah bernas (%) 94.77 98.14 98.63
Gabah hampa (%) 5.17 1.58 1.29
Gabah hijau (%) 11.03 13.27 6.59
Keretakan (%) 4.63 4.89 7.10
Pemerintah memberlakukan regulasi harga dalam perdagangan gabah.
Hal ini dikarenakan gabah/beras merupakan komoditi vital bagi
Indonesia. Kemudian muncullah istilah-istilah khusus yang mengacu
pada kualitas gabah sebagai referensi penentuan harganya sebagai
berikut (Bulog, 2008).1. Gabah Kering Panen (GKP), merupakan gabah
yang mengandung kadar air lebih dari 18% tetapi kurang dari 25%.2.
Gabah Kering Simpan (GKS), adalah gabah yang mengandung kadar air
lebih dari 14% tetapi lebih kecil atau sama dengan 18%.3. Gabah
Kering Giling (GKG), adalah gabah yang mengandung kadar air
maksimal 14%, kotoran/hampa maksimal 3%, butir hijau/mengapur
maksimal 5%, butir rusak maksimal 3% dan butir merah maksimal 3%.
B. Penanganan Pasca Panen Kacang-kacangan dan Biji-bijianPasca
panen merupakan salah satu proses penting dalam bidang pertanian
yang bertujuan agar hasil tanaman yang dipanen dalam kondisi baik
untuk dikonsumsi langsung maupun sebagai bahan baku pengolahan.
Penanganan pasca panen juga sering disebut sebagai pengolahan
primer yang merupakan istilah untuk semua perlakuan dari mulai
panen sampai komoditas dapat dikonsumsi segar atau untuk persiapan
pengolahan berikutnya. Oleh karena itu, diperlukan penanganan pasca
panen yang optimal (Mutiarawati, 2007).Penanganan pasca panen
secara umum meliputi: Grading (pengkelasan) dan standarisasi
Pengemasan dan pelabelan Penyimpanan Pengangkutan.Perlakuan
tambahan pada beberapa komoditas lain yaitu pemberian bahan kimia,
pelilinan, pemeraman (Mutiarawati, 2007).Mekanisasi pertanian yang
optimal sangat diperlukan untuk dapat meningkatkan hasil pertanian.
Selama ini pengertian yang keliru terhadap mekanisasi pertanian
yang sering disebut dengan traktorisasi perlu diluruskan. Menurut
Priyanto (1997), mekanisasi pertanian dalam pengertian Agricultural
Engineering mencakup aplikasi teknologi manajemen penggunaan
berbagai jenis alat mesin pertanaian (alsintan), mulai dari
pengolahan tanah, tanam, penyediaan air, pemupukan, perawatan
tanaman, pemungutan hasil sampai ke produk yang siap
dipasarkan.Penggunaan alat mesin pertanian di Indonesia sudah
dimulai sebelum Perang Dunia II. Alat dan mesin pertanian yang
digunakan pada masa itu masih sangat sederhana. Sebagian besar
berupa mesin pengolahan hasil pertanian komoditi tanaman pangan dan
tanaman perkebunan, khususnya karet dan gula (Pramudya, 1996).
Adanya perkembangan yang sangat pesat pada masa itu diikuti dengan
mulai bermunculannya bengkel-bengkel, meningkatnya investasi dan
produksi para pengusaha industri alat mesin pertanian, serta
masuknya alat mesin pertanian baik untuk kegiatan pra maupun pasca
panen dari negara-negara Eropa & Amerika.Penanganan pasca panen
biasanya menggunakan alat mesin pertanian untuk pengoperasiannya.
Peningkatan mutu komoditas serta menekan kehilangan hasil pertanian
merupakan cerminan hasil dari kesiapan teknologi panen dan
pascapanen yang matang (Iswari, 2012). Alat mesin pasca panen yang
digunakan sangatlah beragam, salah satunya adalah alat pemindah
bahan. Peralatan yang digunakan untuk memindahkan muatan atau bahan
yang berat dari satu tempat ke tempat lain dalam jarak yang tidak
jauh merupakan definisi dari alat atau mesin pemindah bahan
(material conveying equipment), misalnya pada bagian-bagian
departemen atau pabrik, pada tempat penumpukan bahan, lokasi
konstruksi, tempat penyimpanan dan pembongkaran muatan. Mesin
pemindah bahan hanya memindahkan muatan yang biasanya dalam jumlah
tertentu dengan perpindahan bahan kearah vertikal, horizontal, atau
kombinasi keduanya (Pangabean, 2008).
Selama ini mekanisasi pertanian sering diberi pengertian identik
dengan traktorisasi. Pengertian yang keliru ini perlu diluruskan,
karena mekanisasi pertanian dalam pengertian Agricultural
Engineering, mencakup aplikasi teknologi manajemen penggunaan
berbagai jenis alat mesin pertanaian (alsintan), mulai dari
pengolahan tanah, tanam, penyediaan air, pemupukan, perawatan
tanaman, pemungutan hasil sampai ke produk yang siap dipasarkan
(Priyanto, 1997).Kesiapan teknologi panen dan pascapanen yang
matang, akan meningkatkan mutu beras serta pemahaman petani dan
pengguna teknologi terhadap upaya menekan kehilangan hasil panen
(Iswari, 2012). Namun, menurut Tastra (2003), penerapan alsintan
pascapanen disamping memerlukan investasi yang relatif mahal, juga
membutuhkan tingkat kemampuan pengelolaan yang memadai agar
berbagai pihak yang terlibatmendapatkan keuntungan yang wajar.
Strategi yang tepat dalam penerapan alsintan pascapanen dalam era
perdagangan bebas AFTA (ASEAN Free Trade Area) adalah melalui
pendekatan sistem yang mengacu pada tolok ukur produktivitas,
stabilitas, keberlanjutan dan kemerataan. Selain itu, meningkatkan
inovasi alat mesin pascapanen yang murah dan terjangkau agar para
petani dapat mengaplikasikan teknologi dalam proses produksi. Alat
mesin pascapanen sangatlah beragam, salah satunya adalah alat
pemindah bahan. Alat atau mesin pemindah bahan (material conveying
equipment) adalah peralatan yang digunakan untuk memindahkan muatan
atau bahan yang berat dari satu tempat ke tempat lain dalam jarak
yang tidak jauh, misalnya pada bagian-bagian departemen atau
pabrik, pada tempat penumpukan bahan, lokasi konstruksi, tempat
penyimpanan dan pembongkaran muatan. Mesin pemindah bahan hanya
memindahkan muatan dalam jumlah besar tertentu dengan perpindahan
bahan kearah vertikal, horizontal, atau kombinasi keduanya
(Pangabean, 2008).Menurut Henderson and Perry (1982), alat-alat
penanganan bahan olah dapat dibagi menjadi delapan tipe yaitu: (1)
konveyor sabuk, (2) konveyor rantai, (3) konveyor baud, (4)
konveyor sendokan, (5) konveyor arus angin, (6) konveyor gaya tarik
bumi, (7) konveyor derek dan (8) konveyor pengungkit. Selain
kenveyor, alat pemindah bahan juga ada yang berupa elevator. Pada
umunya, elevator-elevator yang digunakan dalam usaha tani dapat
digolongkan seagai elevator yang dapat dibawa pindah (portable
elevator) dan elevator stasioner.1. Elevator yang dapat dibawa
pindah (portable elevator)Elevator yang dapat dibawa pindah membuat
petani lebih mudah, bekerja lebih cepat, serta membantu memecahkan
permasalahan kekurangan tenaga kerja. Elevator yang dapat dibawa
pindah dirancang sedemikian rupa hingga dapat dipindahkan dengan
mudah dari lokasi satu ke lokasi lain seperti yang terlihat pada
Gambar 2. Banyak tipe dan ukuran dari elevator portabel yang telah
dibuat. Ada tiga tipe elevator yang dapat dibawa pindah yaitu tipe
rantai tarik-apung (chain-drag-flight), tipe senduk (auger) dan
tipe hembus (blower) (Smith dan Wilkes, 1990).
Gambar 2. Empat proses pemakaian elevator portable
a. Elevator tangga tarik rantai
Elevator tipe tangga tarik rantai memiliki ukuran dengan panjang
yang berkisar dari 16 sampai 50 kaki (4,9 sampai 15,2 m). Talang
elevator berukuran sempit dan berbentuk V, menggunakan ranai
tunggal, brukuran selebar 20 inci (50,8 cm) pada sebuah rantai
masing-masing sisi peluncur guna mendukung tiap ujung tangga tarik
. Model ukuran yang lebar dan bervarian mempunyai kisaran
penggunaan yang luas. Elevator itu dapat digunakan untuk menaikan
bermacam-macam material biji-bijian, tongkol jagung, dan bal rumput
kering. Talang elevator harus diberi penguat dan topang yang baik
untuk mencegah terjadinya pelengkungan dan pemuntiran bilamana
digunakan untuk jarak yang panjang.
Dua buah tipe bak angkut tersedia untuk digunakan pada elevator
tangga tarik, bak bentuk trapesium yang biji-bijinya perlu diciduk
kedalamnya, serta gerbong gandengan, yang mempunyai suatu lubang
sempit untuk menuangkan biji-bijian ke dalam kotak. Kotak tipe segi
empat lipat yang panjang cocok untuk penanganan produk yang
dibongkar diatas sebuah wadah yang lebar atau yang seluruh pintu
ujungnya dilepas. Bagian depan truk atau kereta gandeng dapat
dimiringkan untuk memungkinkan produk mengalir dalam bak angkut.
Pada bagian ujung atas elevator disediakan corong untuk mengarahkan
biji-bijian ke dalam kotak penyimpanan.
Jika menggunakan elevator portabel yang berukuran besar, berat
dan panjang, suatu susunan derek khusus memungkinkan satu orang
menaikan talang penyalur yang panjangny sampai ketinggian yang
diingikan. Derek dipasangkan datas roda-roda ban angin. Bilamana
talang penyalur diturunkan, seluruh elevator dapat ditarik ke
belakang traktor atau truk. Sudut rata-rata untuk operasi yang baik
bervariasi kira-kira dari 20 sampai 450. Sudut-sudut yang lebih
besar dapat digunakan tetapi sudut yang lebih besar dapat
mengurangi kapasitas elevator. Elevator tangga tarik rantai dapat
dilihat pada Gambar 3.
Gambar 3. Elevator tangga tarik rantaib. Elevator gurdi
Elevator gurdi yang dapat dipindahkan mempunyai konstruksi yang
sederhana, karena hanya terdiri atas konvenyor ulir panjang yang
tertutup. Ujung bawah tidak ditutup, jika elevator dimasukkan ke
dalam tumpukan biji-bijian, bagian gurdi ulir yang tertadah secara
otomatis akan mengambil biji-bijian tadi dan mengangkut biji-biji
itu ke ujung yang lain. Namun demikian, konveyor gurdir ulir hanya
cocok untuk pemindahan dan pengangkutan padi dan biji-bijian saja.
Bentuk elevator gurdi dapat kita lihat pada Gambar 4.
Gambar 4. Elevator gurdiBaik elevator yang dapat dipindah tipe
tangga tarik rantai maupun tipe gurdi ulir dapat dioperasikan
dengan motor-motor listrik kecil, dengan mesin bensin atau oleh
pengambil daya dari traktor.
c. Elevator udara
Elevator tipe penghembus digunakan jika produk yang ditangani
adalah biji-bijian yang berjumlah besar. Penghembus dirancang
sedemikian rupa, sehingga biji-bijian mengalir melalui kurungan
kipas-kipas pada bantalan udara tanpa adanya kemungkinan benturan
dengan sudut-sudut kipas atau terpecahkan oleh sudut-sudut
tersebut. Biji-bijian dicurahkan dari truk ke dalam bak angkut
penghembus, kemudian disalurkan ke dalam aliran udara. Penghembus
kecil dipasang pada badan truk dan digerakkan oleh pengambil daya
khusus. Penghembus biji-bijian mampu menaikkan 300 sampai 1200
gantang per jam sampai ketinggian dari 25 sampai 30 kaki (7,6
sampai 9,1 m). Motor listrik dengan daya 5 HP cukup untuk
mengoperasikan elevator penghembus berukuran ukuran sedang.
Elevator udara tipe penghembus ada dua macam yaitu elevator
penghembus yang bersifat statis dan elevator peghembus yang dapat
dipindah-pindah. Kedua elevator tersebut dapat dilihat pada Gambar
5 dan Gambar 6.
Gambar 5. Elevator penghembus yang bersifat statis
Gambar 6. Elevator tipe penghembus penyedot yang dapat
dipindah-pindah2. Elevator-elevator stasionerElevator stasioner
dapat kita jumpai pada gudang penyimpanan besar dengan kotak-kotak
(box) untuk penyimpanan biji-bijian dan jagung. Biasanya dipasang
elevator permanen tipe ember (bucket) (Gambar 7). Jenis dari
elevator sangatlah beragam, namun untuk bucket elevator sangatlah
khas dengan bentuk talang elevator dipasang vertikal atau hampir
mendekati vertikal, sehingga mangkuk-mangkuk yang terpasang pada
rantai dapat berfungsi dengan baik saat mengangkat material berupa
biji-bijian (Smith dan Wilkes, 1990).
Gambar 7. Elevator stasioner tipe bucket elevator
3. Bucket elevatorMenurut Henderson and Perry (1982), bucket
elevator adalah alat pengangkut yang sangat efisien, namun lebih
mahal dibandingkan dengan konveyor scraper (pengerok). Sedangkan
menurut Hamsi (2009), bucket elevator adalah alat pengangkut
material curah yang ditarik oleh sabuk atau rantai tanpa ujung
dengan arah lintasan yang biasanya vertikal, serta pada umumnya
ditopang oleh casing atau rangka. Ditinjau dari segi sejarahnya,
bucket elevator merupakan alat pengangkut yang banyak digunakan
pada zaman pra-sejarah. Mekanismenya berupa keranjang anyam yang
diikat pada tali dan bergerak di atas ikatan kayu yang kaku serta
digerakkan oleh tenaga manusia. Seiring dengan perkembangan
teknologi maka bucket elevator terus mengalami perubahan kearah
penyempurnaannya. Bucket elevator merupakan jenis alat pengangkut
yang memanfaatkan timba-timba yang tersusun dengan jarak antar
timba yang seragam dan beraturan. Dalam melakukan kerjanya, alat
ini memiliki dua sistem kerja yaitu sistem pemasukan dan sistem
pengeluaran (Hamsi, 2009). Menurut Henderson and Perry (1982), ada
tiga macam tipe pengeluaran bucket elevator yaitu: a. Tipe
pengeluaran sentrifugal banyak digunakan untuk penanganan
biji-bijian yang berukuran kecil pada elevator dan pabrik
pengolahan.b. Tipe perfect discharge. Mangkuk biasnyan berada pada
rantai yang dijalankan dengan kecepatan lambat. Alat ini digunakan
untuk bahan yang mudah rusak dan tidak dapat diangkut dengan
kecepatan tinggi.c. Tipe penyedokan yang terus menerus. Tipe ini
digunakan untuk pengerjaan yang berat, di tambang batubara,
pengangkutan pasir dan sebagainya. Pada bagian pelepasan, bahan
dituang (dilempar) mendahului mangkuk.
Bucket elevator pada umumnya khusus untuk mengangkut berbagai
macam material berbentuk serbuk, butiran-butiran kecil dan
bongkahan. Contoh material adalah semen, pasir, batubara, tepung
dan lain sebagainya. Alat ini dapat digunakan untuk menaikan bahan
dengan ketinggian 50 meter, kapasitasnya dapat mencapai 50 m3/jam,
dan konstruksinya bisa dengan posisi vertikal (Hamsi, 2009).
Disamping itu, bucket elevator juga mempunyai kelebihan dan
kekurangan seperti yang terlihat pada Tabel 2 (Pangabean,
2008).
Tabel 4. Kelebihan dan kekurangan dari bucket elevatorNama
alatKelebihanKekurangan
Bucket elevatora. Dapat mengangkut bahan dengan kemiringan yang
curamb. Dapat digunakan untuk mengangkut butiran dan material yang
cenderung lengket, serta mengangkut bongkahan besar dan material
yang berat.c. Harga relatif lebih murah karena pemakaian energi
kecil.
a. Bahan yang diangkut kebersihannya tidak terjaga.b. Tidak
dapat digunakan jika bahan melalui jalur yang berkelok-kelok.
Menurut Pangabean (2008), mekanisme kerja dari bucket elevator
ada beberapa tahap. Tahap pertama yaitu material curah (bulk
material) masuk ke corong pengisi (feed hooper) pada bagian bawah
elevator (boot). Material curah kemudian ditangkap oleh bucket yang
bergerak, kemudian material curah tersebut diangkut dari bawah ke
atas. Setelah sampai pada roda gigi atas, material curah akan
dilempar ke arah corong pengeluaran (discharge spout).
Pelepasan (pelemparan) material curah disebabkan oleh adanya
gaya sentrifugal yang bekerja. Untuk proses pelemparan tersebut,
dibutuhkan transmisi (putaran) dari bucket elevator sehingga
material tercurah pada tempat yang diinginkan (Henderson and Perry,
1982). Analisanya dapat diuraikan pada Gambar 8.
Gambar 8. Diagram gaya yang dialami bahan dalam mangkuk saat
pelemparanGambar 8 diatas menunjukan bagian atas bucket elevator
saat mangkuk-mangkuk akan melakukan pelepasan material curah. Pada
saat mangkuk berada di sekeliling gir bagian atas, maka bahan yang
berada pada mangkuk dipengaruhi dua gaya. Gaya-gaya tersebut adalah
gaya berat (W) dan gaya sentrifugal (S) yang bekerja dengan arah
radial. Sehinggan didapatkan persamaan gaya sentrifugal.S = x
0,1383....................(1)
dimana, W: berat gumpalan massa dalam mangkuk (kg) V: kecepatan
menurut garis singgung (m/menit) g: gaya gravitasi (m/s2) r:
jari-jari efektif gir (m) (Henderson and Perry, 1982).
4. ConveyorDi dalam industri, bahan-bahan yang digunakan
kadangkala merupakan bahan yang berat maupun bahan yang tidak
terangkat oleh tenaga manusia. Untuk itu, diperlukan alat
transportasi untuk mengangkat bahan-bahan tersebut mengingat
keterbatasan kemampuan tenaga manusia baik itu berupa kapasitas
bahan yang akan diangkut maupun keselamatan kerja dari
karyawan.Salah satu jenis alat pengangkut yang sering digunakan
adalah conveyor yang berfungsi untuk mengangkut bahan-bahan
industri yang berbentuk padat. Pemilihan alat transportasi
(conveying equipment ) material padatan antara lain tergantung
pada: 1. Kapasitas material yang ditangani2. Jarak perpindahan
material3. Kondisi pengangkutan ( horizontal, vertikal atau
inkiinasi )4. Ukuran, bentuk, dan sifat material5. Harga peralatan
tersebutSecara umum tipe conveyor yang sering digunakan dapat
diklasifikasikan sebagai berikut :a. Belt conveyorb. Chain conveyor
(scraper conveyor, apron conveyor, bucket conveyor, bucket
elevator)c. Screw conveyord. Pneumatic conveyor (Siregar, 2004).C.
Alat Pemindah BahanAlat pemindah bahan merupakan suatu alat yang
berfungsi mengangkut komoditas/bahan pertanian. Pemilihan alat ini
sendiri tergantung pada : Kapasitas komoditas/bahan yang diangkut
Jarak perpindahan Kondisi pengangkutan (horizontal, vertikal atau
inklinasi) Ukuran, bentuk, dan sifat komoditas/bahan (dimensi dan
karakteristik) Harga peralatan tersebut (Siregar, 2004).Elevator
merupakan salah satu alat pemindah bahan yang digunakan dalam usaha
tani dan digolongkan menjadi dua yakni elevator pindah (portable
elevator) serta elevator stasioner. Selain elevator, konveyor juga
merupakan alat pemindah bahan yang juga sering digunakan dan dapat
dibagi menjadi delapan tipe yaitu: (1) konveyor sabuk, (2) konveyor
rantai, (3) konveyor baut, (4) konveyor sendokan, (5) konveyor arus
angin, (6) konveyor gaya tarik bumi, (7) konveyor derek, dan (8)
konveyor pengungkit (Henderson and Perry, 1982).1. ConveyorMenurut
Siregar (2004), bahan-bahan yang digunakan di dalam industri
kadangkala merupakan bahan yang berat maupun berbahaya bagi
manusia, untuk itu diperlukan alat transportasi (pemindah) untuk
mengangkut bahan-bahan tersebut. Conveyor merupakan salah satu
jenis alat transportasi yang sering digunakan. Jenis/tipe konveyor
yang sering digunakan yaitu :a. Belt conveyor (konveyor sabuk)
DILENGKAPI GAMBARBelt conveyor merupakan alat yang sederhana karena
hanya terdiri dari sabuk yang dapat tahan terhadap bahan yang akan
diangkut oleh alat tersebut. Sabuk yang digunakan dapat terbuat
dari berbagai jenis bahan misalnya karet, plastik, kulit maupun
logam yang tergantung dari jenis dan sifat bahan yang akan
diangkut.Tabel Kelebihan dan kekurangan dari beberapa jenis alat
belt conveyorNama alatKelebihanKekurangan
Belt conveyora. Dapat beroperasi secara mendatar maupun miring
dengan sudut maksimum 18.b. Kapasitas tinggi dan dapat diatur.c.
Serba guna dan dapat beroperasi secara kontinyu.d. Dapat naik turun
serta perawatan yang mudah.e. Kecepatan sampai dengan 600 ft/ma.
Jaraknya telah ditentukan.b. Biaya relatif mahal.c. Sudut inklinasi
terbatas.
Sumber : Siregar, 2004b. Chain conveyor (konveyor rantai)Chain
conveyor merupakan konveyor yang salah satu komponen utamanya yaitu
rantai dan dibagi menjadi 4 jenis, yaitu :1. Scraper conveyor
Scraper conveyor merupakan konveyor yang sederhana dan paling murah
di antara jenis-jenis konveyor yang lainnya. Konveyor jenis ini
digunakan untuk mengangkut bahan-bahan ringan yang tidak mudah
rusak, seperti abu, kayu, dan kepingan dengan kemiringan yang
besar.Tabel Kelebihan dan kekurangan dari beberapa jenis alat
scraper conveyorNama alatKelebihanKekurangan
Scraper conveyora. Dapat beroperasi dengan kemiringan sampai
45.b. Kapasitas yang besar hingga 360 ton/jam.c. Harganya murah.d.
Kecepatan maksimal 150 ft/ma. Jarak yang pendek.b. Tenaganya tidak
konstan.c. Biaya perawatan yang besar.d. Mengangkat beban yang
ringan dan tidak tetap.
Sumber : Siregar, 20042. Apron conveyorApron conveyor terdiri
dari dua rantai yang dibuat dari mata rantai yang dapat ditempa dan
ditanggalkan dengan alat tambahan serta digunakan untuk variasi
yang lebih luas dan beban yang lebih besar dengan jarak yang
pendek. Untuk bahan yang berat dan pengangkutan yang lama dapat
roda (roller) pada alat tambahan. Selain digunakan roller, palang
kayu dapat juga digantikan dengan plat baja untuk mengangkat bahan
yang berat.
Tabel Kelebihan dan kekurangan dari beberapa jenis alat apron
conveyorNama alatKelebihanKekurangan
Apron conveyora. Dapat beroperasi dengan kemiringan hingga 25.b.
Kapasitas pengangkutan hingga 100 ton/jam.c. Kecepatan maksimal 100
ft/md. Dapat digunakan untuk bahan kasar, berminyak maupun besar.e.
Perawatan murah.a. Kecepatan yang relatif rendah.b. Kapasitas
pengangkutan yang kecil.c. Hanya satu arah gerakan.
Sumber : Siregar, 20043. Bucket conveyorBucket conveyor
merupakan bentuk yang mempunyai apron conveyor yang dalam.Tabel
Kelebihan dan kekurangan dari beberapa jenis alat bucket
conveyorNama alatKelebihanKekurangan
Bucket conveyora. Bucket terbuat dari baja.b. Bucket digerakkan
dengan rantai.c. Biaya relatif murah.d. Rangkaian sederhana.e.
Dapat digunakan untuk mengangkut bahan bentuk bongkahan.f.
Kecepatan sampai dengan 100 ft/m.g. Kapasitas kecil 100 ton/jam.a.
Ukuran partikel yang diangkut 2-3 inch.b. Invetasi mahal.c. Kepatan
rendah.
Sumber : Siregar, 20044. Bucket ElevatorBelt, scraper maupun
apron conveyor mengangkut material dengan kemiringan yang terbatas
(15-30) sedangkan sewaktu-sewaktu diperlukan pengangkutan material
dengan kemiringan yang curam. Oleh karena itu, dapat digunakan
bucket elevator. Secara umum bucket elevator terdiri dari
timba-timba (bucket) yang dibawa oleh rantai atau sabuk yang
bergerak. Timba-timba (bucket) yang digunakan memiliki beberapa
bentuk sesuai dengan fungsinya msing-masing. Beberapa bentuk dari
timba-timba (bucket) dapat terbagi menjadi tiga, yaitu : (1)
minneapolis type, (2) buckets for wet or sticky materials, dan (3)
stamped steel bucket for chrushed rock.c. Pneumatic
conveyorPneumatic conveyor (konveyor aliran udara) merupakan alat
yang digunakan untuk mencangkul bahan yang ringan atau berbentuk
bongkahan kecil. Jenis konveyor ini bahan dalam bentuk suspensi
akan diangkut oleh aliran udara. Beberapa alat yang dipakai pada
konveyor ini antara lain : (1) pompa atau kipas angin untuk
menghasilkan aliran udara, (2) cyclone untuk memisahkan
partikel-partikel besar, (3) kotak penyaring (bag filter) untuk
menyaring debu.d. Screw conveyorKonveyor sekrup (screw conveyor)
merupakan jenis konveyor yang paling tepat untuk mengangkut bahan
padat berbentuk halus. Alat ini pada dasarnya terbuat dari pisau
yang berpilin mengelilingi suatu sumbu sehingga bentuknya mirip
sekrup. Pisau berpilin ini disebut flight.D. Screw ConveyorMenurut
Siregar (2004), screw conveyor (konveyor ulir/sekrup) merupakan
jenis konveyor yang paling tepat untuk mengangkut bahan padat
berbentuk halus. Konveyor ini menggunakan pisau berpilin yang
mengelilingi suatu sumbu yang disebut flight. Adapun maca-macam
flight antara lain: (1) sectional flight, (2) helicoid flight, dan
(3) special flight, terbagi cast iron flight, ribbon flight, dan
cut flight.1. Sectional flightFlight section dibuat dari
pisau-pisau pendek yang disatukan tiap pisau berpilin satu putaran
penuh dengan cara disimpul tepat pada ujung sebuah pisau dengan
paku keling sehingga aqkhirnya akan mambentuk sebuah pilinan yang
panjang.2. Helicoid flightHelicoid flight, bentuknya seperti pita
panjang yang mengelilingi suatu poros. Flight-flight tersebut
disatukan dengan cara dilas tepat pada poros yang bersesuaian
dengan pilinan berikutnya untuk membentuk suatu konveyor.3. Special
flightFlight cast iron merupakan special flight yang digunakan
untuk suhu dan tingkat kerusakan yang tinggi. Flight-flight ini
disusun sehingga membentuk sebuah konveyor. Ribbon flight digunakn
buntuk bahan yang lengket. Cut flight digunakan untuk mengaduk.
Flight pengaduk ini dibuat dengan cara memotong-motong flight biasa
lalu membelokkan potongannya ke berbagai arah.Konveyor tersebut
disusun dari konveyor-konveyor pendek untuk mendapatkan konveyor
panjang yang lebih sederhana dan murah. Sepasang konveyor pendek
disatukan dengan sebuah penahan yang disebut hanger dan disesuaikan
pasangan pilinannya. Tiap konveyor pendek mempunyai standar
tertentu sehingga dapat dipasang dengan konveyor pendek lainnya
yaitu dengan cara memasukkan salah satu poros sebuah konveyor ke
lubang yang terdapat pada poros konveyor yang satunya lagi.Wadah
konveyor biasanya terbuat dari lempengan baja yang mempunyai
panjang beragam antara 8, 10, dan 12 ft (Gambar ). Tipe wadah yang
paling sederhana hanya bagian dasarnya yang berbentuk setengah
lingkaran sedangkan sisi-sisi lurus lainnya terbuat dari kayu.
Wadah-wadah yang pendek dapat disusun untuk mendapatkan sebuah
wadah yang panjang dan disesuaikan dengan panjang konveyor.Poros
konveyor harus digantung pada persambungan yang tetap dan sejajar.
Dua buah persambungan dibuat pada ujung wadah dan sepanjang wadah
harus tetap ada hanger atau penahan pada tiap bagian. Beberapa tipe
hanger dapat dilihat pada Gambar X antara lain tipe paling
sederhana dan paling murah, tipe yang mempunyai persambungan
terpisah dan ditempatkan di wadah baja dan tipe yang paling rumit
yaitu tipe yang mempunyai persambungan yang dapat disetel.Pelumas
tidak dapat dipakai karena akan mencemari bahan tersebut dan wadah
kayu akan basah oleh minyak jika bahan yang diangkut konveyor
bersentuhan dengan persambungan hanger. Oleh karena itu wadah dalam
hanger dibuat dari besi putih cor (Gambar X) sehingga tempat
bergerak dapat digunakan walaupun tanpa pelumas.Ujung dari wadah
konveyor disebut box ends. Umumnya box ends awal berbeda
konstruksinya dengan box ends akhir. Box ends awal memiliki roda
gigi (gears) untuk memutar poros konveyor.
Dalam konstruksi suatu mesin, suku-suku komponen peralatan usaha
tani termasuk suku-suku yang sangat penting dan esensial. Berikut
adalah komponen-komponen yang sering digunakan dalam peralatan
mesin pertanian.1. Kam (cam)Kam merupakan alat untuk menghasilkan
gerakan terputus-putus atau gerakan khusus ke suku mesin. Gerakan
terputus-putus terjadi apabila suatu benda dalam waktu tertentu
bergerak dan berhenti diantara gerakan-gerakannya. Kam dapat
diletakkan sebagai cakeram yang salah satu bagian sisinya berupa
tonjolan. Bagaian apa saja yang bersandar pasa kam akan bergeser
apabila tonjolan tersebut menyentuh bagian tersebut, bila tidak
maka bagian tersebut akan tetap diam. 2. Bantalan Dalam peralatan
usaha tani, bantalan diperlukan untuk menahan berbagai suku
pemindah daya tetap di tempatnya. Bantalan yang tepat untuk
digunakan ditentukan oleh besarnya keausan, kecepatan putar poros,
beban yang harus didukung, dan besarnya daya dorong akhir. Menurut
Sitepu, dkk. (2010), bantalan yang paling umum digunakan adalah
bantalan luncur (journal bearing) dan bantalan gelinding (roller
bearing) karena memiliki harga yang relative murah, konstruksi yang
sederhana dan mudah dalam pelumasannya. Bantalan dibedakan menjadi
dua yaitu bantalan luncur dan bantalan gulung.
a. Bantalan luncur
Pada bantalan luncur, poros yang berputar/ditumpu dan
bersentuhan secara langsung oleh permukaan bantalan yang tetap.
Oleh karena itu, gesekan yang terjadi tinggidan bantalan ini
memerlukan pelumasan. Logam bantalan dapat dibuat dari besi tuang,
babit, perunggu atau bahan lain. Macam-macam dari bantalan luncur
dapat dilihat pada Gambar 9.
Gambar 9. Jenis-jenis bantalan luncurb. Bantalan gulung
Bantalan tipe ini mempunyai bola atau peluru yang terletak
antara poros dan penumpu bantalan, dengan demikian akan mengurangi
gesekkan. Oleh karena itu bantalan ini diseut bantalan anti
gesekan. Pelumasan bantalan bola atau berguna untuk memelihara
permukaan halus dari bahaya korosi, bekerja sebagai bahan pendingin
dan juga untuk melindungi permukaan gosokan dari peluru-peluru itu
sendiri, dengan papan luncurnya, dan dengan pemisahnya. Beberapa
bantalan anti gesekan terpasang dalam bentuk tertutup sehingga
tidak memerlukan lagi pelumasan selam umur pakainya. Bantalan tipe
ini telah digunakan secara luas pada hampir semua peralatan usaha
yang digerakan oleh mesin. Bantalan gulung dapat dilihat pada
Gambar 10 (Smith dan Wilkes, 1990).
Gambar 10. Bantalan gulung3. Rantai dan jenis-jenisnyaRantai
adalah untai material yang fleksibel, biasanya terbuat dari jenis
elemen yang keras yaitu metal, biasanya membentuk lingkaran, saling
dikunci atau dihubungkan satu sama lain tetapi bebas untuk bergerak
pada satu atau banyak bidang (Thayab, 2004).Rantai telah banyak
digunakan sejak zaman kuno, penggunaannya seperti baterai entrace
pelabuhan untuk memblok traffic kapal. Salah satu pekerjaan
engineering pertama dilakukan di Amerika Serikat adalah kontruksi
dan pemasangan dari setiap rantai menyilang sungai Hudson di Poin
barat. Rantai yang digunakan adalah venture kecil, kekuatannya
dapat menarik beban 140 lbs. Menurut Thayab (2004), jenis rantai
yang umum digunakan yaitu: rantai lingkaran yang dapat dilepaskan,
rantai pintle kelas 400, rantai penggilingan H, rantai tarikan H,
rantai tarikan C, rantai tarikan SD dan rantai pintle kelas 700.1.
Rantai lingkaran yang dapat dilepaskan Rantai ini adalah rantai
lunak pertama yang kembangkan dan yang paling sedarhana dari
seluruh rantai konveyor. Rantai ini memiliki kaitan terbuka pada
ujungnya, ikatan (kaitan) pada suatu lingkaran bertujuan untuk
menghubungkan bar atau barrel pada lingkaran berikutanya untuk
membentuk untai rantai. Lingkaran ini pada awalnya dibentuk sebagai
transmisi kekuatan atau rantai pergerakan dan digunakan secara luas
pada mesin perkebunan. Sejak itu saat itu, rantai ini digunakan
untuk pekerjaan ringan, bila digunakan pada konveyor kecepatan
rendah dan elevator biasanya dengan pemasangan cantelan. 2. Rantai
Pintle kelas 400 Rantai ini dikembangkan untuk perbaikan pada
rantai yang dapat dilepas dan tidak memiliki kontruksi sambungan
tertutup. Rantai pintle merupakan lingkaran balutan dengan barrel
penuh pada satu ujung dan terbuka pada yang lain, lingkaran
kemudian dipasangkan bersama-sama dengan paku keliling baja atau
pemasangan pena, agar sambungan tertutup. Rantai ini dibentuk pada
dasarnya sama seperti pada rantai yanga dapat dilepas atau bongkar
pasang.
3. Rantai Penggilingan H Rantai ini merupakan perbaikan lebih
lanjut dari rantai pintle yang pada dasarnya memiliki lingkaran
offset yang sama dengan hubungan pena, tetapi memiliki peralatan
pengunci yang lebih baik untuk memegang pena untuk mencegah
pergerakan. Ditambahkan di sisi bawah dari sidebar adalah
dibilahkan (dipisahkan) untuk memberikan permukaan pemakain luas
untuk penarikan atas pergerakan atau lembaga diantara
gelombang-gelombang. Rantai ini telah digunakan secara luas pada
penggilingan kayu dan juga digunakan sebagai rantai mesin dan
rantai pengungkit. 4. Rantai tarikan H Rantai ini merupakan hasil
modifikasi dari rantai jenis penggilingan H, tetapi penggunaannya
lebih luas dan memiliki permukaan yang lebih panjang melalui barrel
rantai. Rantai ini memiliki permulaan penyorongan berbentuk
flat/datar yang luas, dan memilki pembawa pada sidebar untuk
melindungi kepala dari pena. Rantai ini sangat cocok untuk
penggunaan konveyor tarik, menangani kayu, alat pembelah, sawdust
dan lain-lain. Rantai ini memiliki kekuatan pekerjaan 3500 lbs
hingga 6500 lbs. 5. Rantai Tarikan C Jenis kombinasi rantai tarikan
C pada dasarnya sama dengan rantai jenis H namun, rantai jenis ini
memiliki kekuatan yang lebih tinggi, memiliki diameter pena yang
leih besar dan terdiri dari lingkaran blok besi lunak yang
menghubungkan dengan sidebar baja. Rantai ini memiliki kekuatan
pekerjaan 7000 lbs hingga 9300 lbs. 6. Rantai Tarikan SD Jenis
rantai ini adalah sama dengan rantai tipeH dan rantai tarikan C,
bedanya terbuat dari bahan yang lebih berat yaitu lapisan baja yang
dicampuran dengan logam yang dipanaskan dan memiliki sidebar lebar
serta bentuk flat rata. Rantai ini secara prinsip digunakan pada
material penggosok seperti clinker semen dan debu. Serta memiliki
kekuatan pekerjaan 6700 lbs hingga 23400 lbs. 7. Rantai pintle
kelas 700 Rantai ini memiliki kesamaan pada bahan kontruksi dengan
rantai pintle kelas 400 dan rantai penggilingan H. Rantai ini
adalah rantai paling luas pada penggunaan alat pembungan limbah dan
pengumpulan limbah juga digunakan pada peralatan bucket elevator.
Kekuatan pekerjaannya sekitar 3200 lbs hingga 3800 lbs. Jenis-jenis
rantai tersebut dapat dilihat pada Gambar 11 (Thayab, 2004).
Gambar 11. Jenis-jenis rantaiSedangkan menurut Hamsi (2009),
jenis-jenis rantai yang biasa digunakan dalam konstruksi mesin
adalah Rantai Giling (H Mill Chain), Maleable Roleer Chain, Model
jenis pasak (Class Pintle), Rantai yang dapat dilepas (Dectachable
Link Chain), SD Drag Chain, C Drag Chain, 700 Class Pintle Chain
dan 800 Class Bushed Chain. D. Material Pembentuk Pada Komponen
Mesin Material pembentuk pada komponen alat dan mesin pertanain
pada umumnya adalah baja, besi dan baja paduan. 1. Baja AISI
4140Baja AISI 4140 merupakan jenis baja paduan rendah. Menurut
standarisasi AISI (American Iron and Steel Institute), baja jenis
ini merupakan baja paduan 0,36-0,44% C, 0,1-0,35% SI, 0,70-1,00%
Mn, 0,9-1,2% Cr, 0,15-0,25% Mo. Baja paduan ini sebagian besar
digunakan sebagai bahan pembuat komponen-komponen otomotif dan
konstruksi. Baja memiliki sifat mekanis, misalnya kekerasan,
kekuatan dan regangan. Pada umumnya, struktur yang terkandung dalam
baja yaitu ferrit, karbid besi (Fe3C) dan perlit (Mulyadi dan
Sunitra, 2012). 2. BesiBesi adalah logam dasar pembentuk baja yang
merupakan salah satu material teknik yang sangat popular. Sifat
alotropi dari besi yang menyebabkan timbulnya variasi struktur
mikro pada berbagai jenis baja. Disamping itu, besi merupakan
pelarut yang sangat baik bagi beberapa jenis logam lain. Besi
sangat stabil pada temperatur di bawah 910 0C dan disebut sebagai
besi alfa. Pada temperatur 910 0C dan 1392 0C, besi dikenal dengan
besi gamma dan pada temperatur diatas 1392 0C disebut sebagai besi
delta (Mulyadi dan Sunitra, 2012).3. Baja paduan Baja paduan
dihasilkan dengan biaya yang lebih mahal dari baja karbon karena
bertambahnya biaya untuk penambahan pengerjaan yang khusus yang
dilakukan di dalam industri atau pabrik. Baja paduan dapat
didefinisikan sebagai baja yang dicampur dengan satu atau lebih
unsur campuran seperti nikel, kromium, molibdenum, vanadium, mangan
dan wolfram yang digunakan untuk memperoleh sifat-sifat baja yang
dikehendaki. Tetapi unsur karbon tidaklah dianggap sebagai
satu-satunya unsur campuran. Suatu kombinasi antara dua atau lebih
akan memberikan sifat khas dibandingkan dengan hanya menggunakan
satu unsur campuran (Mulyadi dan Sunitra, 2012).
III. METODOLOGI PENELITIAN
A. Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini akan dilaksanakan pada bulan - sampai dengan -
2014. Penelitian ini akan dilakukan dua tahap, yaitu tahap
pembuatan alat yang dilaksanakan di CV RIDHO, Kelurahan Gunung
Terang, Bandar Lampung dan tahap pengujian yang akan dilaksanakan
di Laboratorium Daya dan Alat Mesin Pertanian, Jurusan Teknik
Pertanian, Fakultas Pertanian Universitas Lampung. B. Alat dan
BahanAlat-alat yang dugunakan pada pembuatan screw conveyor ini
adalah 1 set alat las listrik, mistar siku, jangka sorong, gerinda,
gunting plat, meteran, bor listrik, ragum, dan alat tulis.
Alat-alat yang digunakan pada uji kinerja alat antara lain:
stopwatch, tachometer dan timbangan.Sedangkan bahan yang digunakan
dalam pembuatan screw conveyor adalah besi siku, baut dan mur,
bantalan luncur, gir motor, rantai motor, besi as (poros), gir box,
motor listrik, dan besi plat. Untuk pengujian alat, bahan yang
dipakai adalah produk biji-bijian dan kacang-kacangan (jagung,
kedelai, kacang hijau, dll) yang sudah dirontokan dan
dikeringkan.C. Metode PenelitianPelaksanaan penelitian ini
dilakukan dalam beberapa tahap yang bertujuan untuk memperjelas dan
mempermudah penelitian, yaitu tahap perancangan, pembuatan atau
perakitan alat, dan pengujian hasil rancangan, serta pengamatan dan
analisis data.Pada tahap perancangan dilakukan proses menggambar
alat dengan menggunakan software AutoCAD, kemudian dilanjutkan ke
tahap pembuatan alat yang dilaksanakan di CV RIDHO, Kelurahan
Gunung Terang, Bandar Lampung serta tahap pengujian yang akan
dilaksanakan di Laboratorium Daya dan Alat Mesin Pertanian, Jurusan
Teknik Pertanian, Fakultas Pertanian Universitas Lampung.
Gambar 1. Diagram alir pembuatan screw conveyorD. Pendekatan
Desain1. Kriteria Desain Perancangan screw conveyor untuk
pengemasan biji-bijian dan kacang-kacangan ini diharapkan dapat
mengangkat biji-bijian dan kacang-kacangan secara baik dengan
kapasitas hopper sebesar 5 kg lalu bahan akan dimasukkan secara
kontinyu. Screw conveyor ini digerakkan menggunakan motor listrik
sebagai sumber tenaga penggeraknya.2. Rancangan FungsionalScrew
Conveyor ini terdiri dari beberapa komponen utama antara lain
kerangka, bak penampung, tabung ulir dan pengeluaran, serta sistem
transmisi.a. KerangkaBagian kerangka ini berfungsi sebagai
penyangga atau penopang bagian-bagian dari komponen screw
conveyor.b. Bak penampungBak penampung ini berfungsi untuk
menampung bahan dan langsung menuju tabung ulir untuk dialirkan
menuju saluran pengeluaran.c. Ruang penyalur (tabung ulir) dan
pengeluaranRuangan ini merupakan komponen terpenting yang berfungsi
sebagai tempat mengalirkan bahan. Kemudian bahan akan mengarah
menuju saluran pengeluaran, dan diharapkan bahan dapat teralirkan
dengan baik.d. Sistem transmisiSistem transmisi ini berfungsi
sebagai penggerak atau pemutar screw conveyor, dengan motor listrik
sebagai sumber penggerak utama dan penyalur daya dari motor listrik
terdiri dari gir box, pulley, v-belt, dan besi poros.3. Rancangan
StukturalScrew Conveyor ini memiliki beberapa komponen yakni
kerangka terbuat dari besi siku berukuran (3,5 x 3,5) cm, bak
penampung terbuat dari plat besi 2 mm yang diletakkan pada bagian
atas alat, tabung ulir memiliki diameter 2 cm dan ulir yang terbuat
dari besi plat berukuran 2 mm, ruang pengeluaran terbuat dari besi
plat 2 mm dan diletakkan pada bagian bawah alat, serta 2 buah as
(poros) dengan diameter 2,7 cm. Komponen-komponen tersebut akan
membentuk screw conveyor setelah pengaturan dan penyusunan dari
setiap komponen yang dapat dilihat pada Gambar berikut. Berikut
adalah pemaparan dari rancangan struktural screw conveyor.
Gambar Screw Conveyor tampak samping
Gambar Komponen utama dari Screw Conveyor
a. KerangkaBagian rangka terbuat dari besi siku dengan ukuran
3,5 cm x 3,5 cm. Tinggi rangka 70 cm, lebar 40 cm, panjang 50 cm,
dan tempat dudukan motor listrik pada bagian sisi kanan bawah.
Rancangan rangka dapat dilihat pada Gambar berikut.
Gambar Kerangka Screw Conveyor tampak samping
Gambar Ukuran dimensi kerangka Screw Conveyor dalam satuan cm
(tampak samping dan tampak atas)
b. Bak penampung (hopper)Bak penampung (hopper) terbuat dari
besi plat berukuran 2 mm dengan panjang 25 cm, lebar 15 cm dan
tinggi 23,5 cm. Dimensi untuk bak penampung ini sendiri dihitung
dengan menentukan kapasitas yang diinginkan yaitu 5 kg. Terdapat
pula alat penutup dan pembuka pada bagian bawah dari komponen
hopper untuk mengatur laju dari bahan yang dimasukkan. Bentuk dari
penampung dapat dilihat pada Gambar berikut.
Gambar Bak penampung (Hopper) bahan dan dimensi (cm)
c. Ruang penyalur (tabung ulir) dan saluran pengeluaranRuang
penyalur sekaligus tempat pengeluaran ini dibuat dari besi
berdiameter 2 mm, serta memiliki panjang 50 cm dan lebar 10 cm,
serta saluran pengeluaran/outlet berbentuk bulat. Tabung ulir
memiliki diameter 2 cm dan ulir terbuat dari besi plat berukuran 2
mm serta ruang pengeluaran terbuat dari besi plat 2 mm.
Gambar Ruang penyalur (tabung ulir) dan pengeluaran
d. Sistem transmisiUntuk dapat memutar tabung ulir pada alat,
maka dipasangkan poros gir pada bagian sebelah kanan alat yang
digerakkan oleh motor listrik dan direduksi oleh gir box.4. Uji
Kinerja AlatPengujian alat ini dilakukan untuk memastikan bahwa
setiap komponen alat bekerja dengan baik. Setelah semua komponen
alat bekerja dengan baik, maka langkah selanjutnya yang dilakukan
adalah pengujian kapasitas kerja dari screw conveyor dengan
menggunakan sudut kemiringan ulir () yang berbeda-beda yakni 30 ,
45 , dan 60 1) Pengujian kapasitas kerja dari screw conveyor
Pengujian dilakukan selama 3 hari dengan waktu 8 jam kerja. Hari
pertama dengan ulir yang memiliki 30 , hari kedua dengan ulir yang
memiliki 45 , dan hari ketiga dengan ulir yang memiliki 60 .
Pengujian dilakukan dengan mencatat kapasitas kerja (kg/jam) yang
dihasilkan dari masing-masing sudut ulir (). Kemampuan alat untuk
mengalirkan bahan ini akan dinyatakan dalam kg/jam dengan
menggunakan persamaan sebagai berikut:
KKSC = Dengan : KKSC = Kapasitas kerja screw conveyor (kg/jam)
JBT = Jumlah bahan teralirkan (kg), dengan jumlah bahan 5 kgt =
Waktu yang dibutuhkan untuk mengalirkan bahan (jam)E.
PengamatanPengamatan dilakukan dengan mengamati jumlah bahan yang
teralir dan tersalurkan pada ruang penyalur (tabung ulir) dan
terlempar serta kemudian akan masuk dan jatuh pada saluran
pengeluaran. Selain itu, pengamatan yang juga akan dilakukan yakni
mengamati bahan yang tidak tersalurkan dan tertinggal di dalam
ruang penyalur. Kapasitas kerja juga akan dihitung dan diamati.
Sebelum dan sesudah pengaliran bahan, jumlah bahan pada sampel akan
dihitung. Setelah dilakukan proses pengaliran bahan, bahan akan
diklasifikasikan menjadi bahan teralirkan dan bahan tidak
teralirkan.F. Analisisi DataData yang diperoleh dari percobaan ini
akan diamati dan dihitung serta dianalisis menggunakan statistik
sederhana dan disajikan dalam bentuk tabel, grafik dan gambar.
Dengan klasifikasi persentase dari bahan tidak teralirkan dan bahan
teralirkan. 1. Persentase bahan tidak teralirkan (BTT)
Bahan tidak teralirkan merupakan bahan yang masih tersisa atau
tertinggal di dalam ruang penyaluran. Persentase bahan tidak
teralirkan terhadap jumlah bahan teralirkan dapat dihitung dengan
persamaan sebagai berikut :
PBTT = x 100 %Dimana :PBTT = Persentase bahan tidak teralirkan
(%)JBTT = Jumlah bahan tidak teralirkan (kg)JBT = Jumlah bahan
teralirkan (kg)IV. HASIL DAN PEMBAHASANA. Hasil Rancangan
PrototipeSetelah melakukan rancangan desain dan proses pembuatan
(manufacturing), maka dihasilkan sebuah prototipe alat pengangkat
gabah berupa bucket elevator. Proses pembuatan dari alat ini
memerlukan waktu sekitar 2 bulan. Dalam proses pembuatannya,
mengalami beberapa kendala seperti kendala dalam proses pemasangan
rantai pada pasangan gir. Saat kedua pasangan gir dan rantai
dipasang, tingkat kekencangan dari kedua rantai tidak seragam. Jika
salah satu dari pasangan gir rantainya kencang, maka rantai pada
pasangan gir yang lain kendur dan sebaliknya. Hal ini terjadi
mungkin pada saat pemasangan gir pada poros, posisi kedua pasangan
gir tidak dalam posisi yang sejajar dan tegak lurus. Oleh karena
itu, jika dilanjutkan proses pembuatan dikhawatirkan saat
pemasangan bucket (mangkuk), akan terjadi ketidakseimbangan dari
mangkuk-mangkuk tersebut. Maka dari itu dilakukan perubahan pada
gir dan rantai yaitu dengan mengurangi satu pasangan gir dan
rantai. Jadi yang dipasang pada alat hanya satu pasang gir dan
rantai yang diletakan di tengah-tengah poros pada alat. Gambar dari
prototipe bucket elevator dapat dilihat pada Gambar 22 dan Gambar
23.
Gambar 22. Prototipe bucket elevator
Gambar 23. Bucket elevator tampak belakang
Perubahan yang lain pada bucket elevator yaitu pada ruang
pegeluaran. Perubahan ini dilakukan karena setelah mangkuk-mangkuk
terpasang, terjadi benturan antara mangkuk dengan sisi bagian atas
ruang pengeluaran yang terbuat dari plat. Dengan benturan (crash)
tersebut, maka gir dan rantai dari alat tidak dapat berputar. Oleh
karena itu dilakukan pembesaran ruang pengeluaran khususnya pada
bagian atas. Perubahan dari ruang pengeluaran bucket elevator dapat
dilihat pada Gambar 24.
Gambar 24. Perubahan pada ruang pengeluaran
B. Analisa Teknik
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2013. Data Antropometri Orang Indonesia. Laboratorium
Perancangan Sistem Kerja dan Ergonomi Teknik Industri ITB. Bandung.
http://antropometri.ti.itb.ac.id/bantuan/bantuan-kompilasidata.php
(18 Mei 2013).Bulog. 2008. Keputusan Bersama Kepala Badan Bimas
Ketahanan Pangan dan Kepala BULOG. Oktober, 2008.Hamsi, A. 2009.
Studi Variasi Sudut Kemiringan Bucket Elevator Pabrik Kelapa Sawit
Kapasitas Pabrik 30 Ton TBS/Jam Hubungannya dengan Daya Motor,
Kecepatan Bucket dan Kapasitas Bucket. Jurnal Dinamis Vol. II, No.
4, Januari 2009.
http://jurnal.usu.ac.id/index.php/jddtm/article/view/20 (24 Mei,
2013).Hasbi, H. 2012. Perbaikan Teknologi Pascapanen Padi di Lahan
Suboptimal. Jurnal Lahan Suboptimal Vol. 1, No. 2: 186-196, Oktober
2012.
http://www.jlsuboptimal.unsri.ac.id/index.php/jlso/article/view/25
(24 Mei, 2013).Hasbullah, R., dan A. R. Dewi. 2011. Konfigurasi
Mesin Penggilingan Padi Untuk Menekan Susut dan Meningkatkan
Rendemen Giling. Departemen Teknik Mesin dan Biosistem Fakultas
Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor. Bogor. Henderson, S.
M., and R. L. Perry. 1982. Agriculture Process Engineering. The Avi
Publishing Company, Inc. Westpor Connecticut. Iswari, K. 2012.
Kesiapan Teknologi Panen dan Pascapanen Padi dalam Menekan
Kehilangan Hasil dan Meningkatkan Mutu Beras. Jurnal Litbang
Pertanian, 31 (2), 2012.Kurniawan, R. 2008. Rekayasa Rancang Bangun
Sistem Pemindahan Material Otomatis Dengan Sistem
Elektro-Pneumatik. Jurnal Ilmiah Teknik Mesin CAKRAM Vol. 2 No. 1,
Juni 2008 (42-47). Mulyadi, M., dan E. Sunitra. 2012. Kajian
Perubahan Kekerasan dan Difusi Karbon Sebagai Akibat dari Proses
Karburasi dan Proses Kuancing Pada Material Gigi Perontok Power
Thresher. Jurnal Teknik Mesin, 7(1), 33-49.
http://ojs.polinpdg.ac.id/index.php/JTM/article/view/458 (24 Mei,
2013).Pangabean, T. 2008. Desain dan Kinerja Mesin Pemindah Bahan
Pada Sistem Pengering Efek Rimah Kaca (ERK)-Hybrid dan In-Stronge
Dryer (ISD) Terintegrasi Untuk Biji Jagung. Institut Pertanian
Bogor. Bogor. http://respository.ipb.ac.id/handle/123456789/11082
(24 Mei, 2013). Priyanto, A. 2011. Penerapan Mekanisasi Pertanian.
Buletin Keteknikan Pertanian 11. No. 1 (2011).
http://ilkom.journal.ipb.ac.id/index.php/bultek/article/view/2768
(24 Mei, 2013).Siregar, S.F. 2004. Alat Transportasi Benda Padat.
USU Digitzed library. Sumatera Utara.Sitepu, T., H. Ambarita, T.
B.Sitorus, dan D. Silaen. 2010. Efek Penambahan Zat Aditif Pada
Minyak Pelumas Multigrade Terhadap Kekentalan dan Distribusi
Tekanan Bantalan Luncur. Jurnal Dinamis Vol. I, No. 7, Juni 2010.
http://jurnal.usu.ac.id/index.php/jddtm/article/view/63 (24 Mei,
2013)Smith, H. P., dan L. H. Wilkes. 1990. Mesin dan Perlatan Usaha
Tani. Gadjah Mada University Press. Bulaksumur. Yogyakarta.
Tastra, I. K. 2003. Strategi Penerapan Alsintan Pascapanen
Tanaman Pangan di Jawa Timur dalam Memasuki AFTA 2003. Jurnal
Litbang Pertanian 22, No. 3 (2003): 95.
http://ftp.pustakadeptan.go.id/publikasi/p3223032.pdf (24 Mei,
2013).Thayab, A. 2004. Konveyor Rantai. Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Sumatera Utara.
http://www.google.com/rantai.htm.(23 Maret 2013). Winata, A. MH.,
dan R. Prasetiyo. 2013. Karakteristik Pengeringan Gabah Pada Alat
Pengering Kabinet (Try Dryer) Menggunakan Sekam Padi Sebagai Bahan
Bakar. Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Diponegoro.
Semarang.Yoshida, S. 1981. Fundamental of Rice Crop Science.
International Rice Research Institute. Los Banos. Philippines.