bab v hasil dan pembahasan 5.1 karakteristik fisik biji...
TRANSCRIPT
62
BAB V
HASIL DAN PEMBAHASAN
5.1 Karakteristik Fisik Biji Hanjeli Pecah Kulit
Karakteristik fisik hanjeli (pecah kulit) merupakan salah satu faktor yang
mempengaruhi proses penyosohan. Telah dilakukan uji karakteristik fisik bahan
pada penelitian pendahuluan meliputi kadar air, kerapatan kamba (bulk density),
tingkat kekerasan (hardness), sudut repos, dimensi dan kebulatan. Pengukuran
kadar air bahan untuk mengetahui kandungan kadar air bahan sebelum proses
penyosohan. Pengukuran kerapatan kamba (bulk density) digunakan untuk
kapasitas ruang penyosoh dan kapasitas teoritis. Kekerasan biji pecah kulit untuk
faktor yang menentukan terhadap kebutuhan gaya yang dibutuhkan untuk
menyosoh biji hanjeli. Sudut repos berperan dalam perancangan kemiringan/sudut
hopper agar dapat mengetahui pada kemiringan berapa biji hanjeli pecah kulit
bergerak bebas. Dimensi dan kebulatan diperlukan dalam menetukan ukuran lubang
saringan, jarak ruang penyosoh (gap) yang terbentuk atas saringan dan batu gerinda.
Hanjeli yang digunakan pada penelitian ini yaitu jenis batu dan pulut, yang
sebelumnya sudah melalui proses penggilingan pertama pada mesin pemecah kulit
(pericarp) hanjeli. Terdapat perbedaan yang sangat signifikan dari dua jenis hanjeli
tersebut, yaitu pada struktur kulit terluar (pericarp) jenis batu memiliki permukaan
lebih mengkilap dan keras dibandingkan jenis pulut yang secara struktur memiliki
kulit luar lebih tipis. Akan tetapi, dari 2 jenis biji hanjeli tersebut untuk lapisan
kedua setelah kulit luar (pericarp) yaitu bagian mesocarp dan kulit ari (aleuron)
ditunjukan dengan warna perak dengan bentuk menyerupai serabut dan warna
cokelat kemerah-merahan (aleuron), yang sifatnya hampir sama, yaitu sama-sama
lebih lunak menyelimuti bagian endosperm bagian yang diambil untuk dikonsumsi.
Oleh karena itu, sampel bahan yang diambil random dari 2 jenis hanjeli tersebut.
Biji pecah kulit yang dijadikan bahan pada penelitian ini disajikan pada Gambar 38.
63
Gambar 38. Biji Pecah Kulit Hanjeli
Keterangan: Biji pecah kulit (hilangnya lapisan kulit terluar) bagian yang
dihilangkan pada proses penyosohan yaitu lapisan mesocarp (serabut berwarna
perak) dan bagian biji berwarna cokelat kemerah-merahan (aleuron) lapisan ini
pada saat penggilingan pertama bagian mesocarpnya sudah ikut terkupas oleh
karenanya warnanya terlihat berbeda.
Persentase massa antara lapisan epicarp, lapisan mesocarp, dan lapisan
aleuron dengan bagian endosperm biji hanjeli mencapai ± 45 %. Berikut ini hasil
rata-rata pengukuran karakteristik fisik hanjeli biji pecah kulit jenis batu dan pulut
disajikan pada Tabel 12.
Tabel 12. Hasil Pengukuran Karakteristik Fisik Hanjeli Biji Pecah Kulit
No Parameter Rata-rata Minimum Maksimum
1 Kadar Air (%) 2,24 1,76 2,85
2 Kerapatan Kamba (kg/𝑚3) 700 700 700
3 Kekerasan (N/𝑐𝑚3) 0,24 0,20 0,29
Sudut Repos (°) 37,26 32,00 45,00
4 Dimensi (mm) 5,98 x 5,46 x 4,08 5,3 x 5,00 x 0,40 6,5 x 6,5 x 5,00
5 Kebulatan 0,83 0,42 0,95
(Sumber: Dokumenasi pribadi, 2018)
Berdasarkan Tabel 12 hasil pengukuran kadar air biji hanjeli pecah kulit
rata-rata diperoleh sebesar 2,24%, nilai minimum dan maksimum sebesar 1,76%
dan 2,85%, pengukuran berdasarkan basis basah dengan menggunakan metode
oven mengacu pada (AOAC, 1995) dilakukan sebanyak 5 kali pengulangan
(Lampiran 1). Pengukuran kadar air biji pecah kulit dilakukan pada dasarnya hanya
sebagai pelengkap data, kehilangan susut kadar air sebelum dan setelah biji pecah
kulit sebesar 24,03%, dari pengukuran kadar air biji utuh sebelum proses
pengupasan yaitu sebesar 9,32%.
64
Nilai kerapatan kamba rata-rata, minimum dan maksimum data yang
diperoleh relatif seragam (Lampiran 1). Sampel yang digunakan yaitu biji pecah
kulit yang terdapat kulit ari (aleuron)nya saja, dikarenakan jika lapisan mesocarp
(serabut berwarna perak) diikut sertakan sebaran datanya sangat berbeda-beda, oleh
karena itu nilai kerapatan kamba yang diperoleh ini merupakan nilai maksimal
tanpa lapisan mesocarp. Data pengukuran kerapatan kamba komponen yang
menjadi dasar pada saat merancang mekanisme kinerja, desain mesin yang
mempengaruhi kapasitas penyosohan mesin. Nilai kerapatan kamba selanjutnya
dijadikan nilai bulk density pada perhitungan kapasitas teoritis mesin.
Pengukuran kekerasan biji pecah dilakukan sebanyak 15 sampel (Lampiran
1) dengan menggunakan alat hardness tester. Nilai kekerasan menunjukan mudah
tidaknya hanjeli dalam melepaskan lapisan mesocarp dan aleuron, faktor yang
menentukan kebutuhan gaya dan daya untuk menyosoh biji hanjeli. Data
pengukuran sudut repos biji pecah memiliki peran dalam merancang
kemiringan/sudut hopper (Lampiran 1), telah dilakukan pengukuran sebanyak 15
sampel, dengan menggunakan alat pengukur sudut repos berbahan seng. Pemilihan
bahan seng dilakukan sebagai pendekatan bahan yang digunakan pada bagian
hopper yaitu berupa besi.
Pengukuran dimensi dan kebulatan dilakukan sebanyak 15 sampel (Lampiran
1), dimensi dari biji hanjeli pecah kulit sebesar 6,5 x 6,5 x 5,00 (sumbu mayor,
intermediet, minor) merupakan dimensi maksimal yang dipilih untuk menentukan
jarak pada bagian ruang penyosoh agar biji tidak pecah ketika melewati ruang
penyosoh, sedangkan dimensi terkecil biji pecah kulit sebesar 5,3 x 5,00 x 0,40,
nilai tersebut dijadikan dasar pemilihan lubang dimensi pada saringan sebesar 2 mm
yang lebih kecil dari dimensi hanjeli terkecil sehingga biji tidak akan lolos melalui
lubang saringan. Pengukuran dimensi mempengaruhi nilai kebulatan. Apabila nilai
kebulatan suatu bahan hasil pertanian mendekati 1 maka bahan tersebut mendekati
bentuk bola (bulat), kebulatan digunakan dalam menentukan jenis lubang saringan
yang dipilih berbentuk bulat.
65
5.2 Mesin Hasil Rancangan Modifikasi
Perancangan modifikasi mesin merupakan tahap awal perancangan desain
mesin penyosoh hanjeli TEP-0519 yang akan dibuat. Komponen utama dari mesin
penyosoh ini diantaranya adalah hopper, unit penyosoh, unit pemisah, sistem
transmisi, dan rangka mesin. Adapun desain rancangan mesin penyosoh hanjeli
TEP-0519 disajikan pada Gambar 39.
Gambar 39. Rancangan Mesin Penyosoh Hanjeli TEP-0519 (Ruang Penyosoh
Tertutup)
5.3 Mesin Hasil Modifikasi
Mesin hasil modifikasi yaitu mesin penyosoh hanjeli TEP-0519 merupakan
pengembangan dari mesin penyosoh hanjeli TEP-04 dibuat di Lab. Alat dan Mesin,
Teknik Pertanian dan Biosistem, Unpad. Pada unit penyosoh hanjeli TEP-0519
dilakukan beberapa modifikasi sesuai dengan kekurangan yang telah diidentifikasi
pada mesin penyosoh hanjeli TEP-04.
Hasil fabrikasi telah dibuat sesuai dengan model rancangan, namun ada
beberapa komponen yang mengalami perubahan dengan tujuan agar proses
fabrikasi lebih mudah dilakukan tanpa mengurangi nilai fungsional dari komponen
itu sendiri. Uji fungsional mesin penyosoh hanjeli TEP-0519 telah dilakukan di
Bengkel Logam, Kayu, dan Rotan, FTIP, Unpad. Mesin ini dirancang untuk
memenuhi kebutuhan penyosohan sebelum layak dikonsumsi. Secara struktural dan
fungsional mesin penyosoh hanjeli TEP-0519 berbeda dengan mesin sebelumnya
dimana terdapat perbedaan dari bentuk, maupun secara fungsinya. Misalnya secara
Hopper
Unit penyosoh
Unit pemisah
Sistem transmisi
Rangka
66
fungsional mesin difungsikan sebagai mesin penggilingan kedua yaitu proses
penyosohan biji pecah kulit, berbeda dengan sebelumnya pada TEP-04 mesin
tersebut melakukan dua fungsi kerja yaitu mengupas dan menyosoh. Mesin TEP-
0519 difungsikan sebagai mesin penggilingan kedua, hal ini berdasarkan prinsip
kerja yaitu penggunaan batu gerinda dalam mengupas kulit tidak efektif dan
optimalnya hanya untuk proses penyosohan. Secara struktural unit penyosoh, unit
pemisah berbeda, dengan demikian dimensi mesin juga telah berubah dari mesin
TEP-04.
Komponen-komponen penyusun mesin penyosoh hanjeli TEP-0519 antara
lain: hopper, unit penyosoh, unit pemisah, rangka mesin, dan sistem transmisi.
Berikut ini adalah mesin penyosoh hanjeli TEP-0519 yang ditunjukkan pada
Gambar 40.
Gambar 40. Mesin Penyosoh Biji Hanjeli TEP-0519 Hasil Modifikasi Mesin
Penyosoh Hanjeli TEP-04
1) Hopper
Hopper merupakan komponen pada mesin penyosoh hanjeli TEP-0519
yang berfungsi sebagai penampung biji hanjeli sebelum masuk ke ruang
penyosohan. Hopper yang digunakan merupakan hopper hasil fabrikasi pada mesin
penyosoh sorgum (Rudiana, 2016). Adapun pertimbangan memilih menggunakan
hopper tersebut yaitu terdapat pada (Lampiran 2), selain itu berdasarkan kemiringan
hopper sebesar 55° memenuhi pengukuran sudut repos biji pecah kulit hanjeli yaitu
37,26° dengan begitu biji dapat bergerak jatuh bebas. Selain itu tinggi hopper pada
Hopper
Unit penyosoh
Unit pemisah Sistem transmisi
Rangka
67
mesin penyosoh hanjeli TEP-0519 jika diukur dari lantai memiliki sebesar 1250
mm, tinggi tersebut masih mendekati data antropometri masyarakat Indonesia
besarnya tinggi bahu manusia adalah 1247 mm (Pheasan, 1986 dkk., dalam
Rudiana, 2016) sehingga operator tidak mengalami kesulitan pada saat memasukan
hanjeli ke dalam hopper, karena tinggi bahu manusia lebih tinggi dari tinggi hopper
pada mesin. Berikut ini hopper yang digunakan terdapat pada Gambar 41.
Gambar 41. Hopper
2) Unit Penyosoh
Unit penyosoh berfungsi untuk melakukan proses penyosohan sehingga biji
hanjeli dapat terkikis dari kulitnya. Komponen-komponen utama pada unit
penyosohan ini terdiri dari: a) Silinder Luar/rumah unit penyosoh, b) Silinder
penyosoh (batu gerinda), c) Saringan.
a) Silinder Luar/rumah unit penyosoh
Silinder Luar/rumah unit penyosoh berfungsi sebagai pelindung (cover) dan
penahan goncangan silinder unit penyosoh yaitu silinder saringan, batu gerinda dan
unit pemisah. Silinder luar ini sebagai penutup bagian unit penyosoh yang terbuat
dari besi plat diameter 250 mm dan panjang 440 mm, bagian atas silinder tersebut
dapat dibuka/tutup dengan kepentingan memudahkan dalam proses maintenance
unit penyosoh. Ukuran diameter sebesar 250 mm menyesuaikan dengan ukuran
diameter saringan dan silinder penyosoh (batu gerinda) yang lebih kecil yaitu 153
mm dan 152,4 mm (6 inchi) (Gambar 43 dan 44) sehingga dengan ukuran yang
lebih besar silinder pelindung ini dapat menutupi bagian unit penyosoh. Berikut ini
bagian silinder luar/rumah unit penyosoh disajikan pada Gambar 42.
68
Gambar 42. (a) Silinder Luar pada Saat Dibuka dan (b) Penampang Silinder Luar
Sebelum Menyatu dengan Rangka
b) Silinder penyosoh
Silinder penyosoh (Gambar 43) merupakan komponen yang berperan
penting pada mesin penyosoh berfungsi untuk menggesek biji hanjeli sehingga
lapisan mesocarp dan aleuron biji hanjeli tersosoh. Bahan yang digunakan untuk
membuat silinder penyosoh ini adalah batu gerinda spartax A46 P5VBE.
Spesifikasi batu gerinda tersebut A menyatakan bahwa material utama dari baru
gerinda ini adalah Alumunium Oksida, angka 46 menyatakan tingkat kekasaran
batu gerinda yang berada pada tingkat sedang/medium, V menyatakan kekuatan
rekat dari batu gerinda ada pada tingkat sangat keras/very hard, dan BE menyatakan
jenis perekatan material mengunakan bahan resin yang diperkuat. Dimensi batu
gerinda yang digunakan ini berdiameter 6 inchi atau 152,4 mm, tebal 1 inchi atau
2,54 mm dan diameter lubang dalam 1,25 inchi atau 32 mm. Batu gerinda tersebut
disusun berjumlah 15 keping pada poros sehingga membentuk susunan batu gerinda
dengan panjang 390 mm. Ukuran diameter dalam batu gerinda sebesar 32 mm,
sesuai dengan diameter poros yaitu 32 mm. Batu gerinda ini diapit oleh plat
pengencang dan snap ring C untuk mencegah bergeraknya batu gerinda pada saat
dioperasikan. Dipilihnya penggunaan batu gerinda sebagai bahan silinder penyosoh
selain berdasarkan aspek ekonomi dan teknis yaitu sesuai dengan prinsip
penyosohan yang sering banyak diterapkan pada umumnya yakni menggosok
menggunakan permukaan kasar atau disebut dengan tipe abrasif yaitu batu gerinda.
69
Gambar 43. Silinder Penyosoh
Batu gerinda yang digunakan berjumlah 15 keping, dengan tujuan untuk
mengefektifkan penyosohan. Penempatan silinder penyosoh diatur sedemikian rupa
dengan memanfaatkan bearing jenis UCP P206 yang bersifat tetap (Fixed), mampu
menumpu poros berbeban (batu gerinda), sehingga putaran atau gerakan bolak-
baliknya dapat berlangsung secara halus, aman, dan memiliki umur yang panjang.
Adapun kecepatan putar silinder penyosoh untuk melakukan penyosohan biji
hanjeli menggunakan mesin hanjeli TEP-0519 ini yaitu 1490 rpm, mendekati
kecepatan putar efektif untuk penyosohan yaitu 1500 rpm (Yusuf, 2011).
Sistem penyosohan setelah dimodifikasi mesin ini diharapkan dapat
dilakukan secara kontinyu. Berdasarkan uji pendahuluan mesin setelah selesai
dibangun, mesin penyosoh hanjeli TEP-0519 dapat melakukan penyosohan secara
kontinyu, hanya saja tidak cukup dilakukan satu kali siklus, minimal 2 kali siklus
pemasukan. Salah satunya faktor penyebabnya dikarenakan panjang silinder
penyosoh kurang panjang sehingga biji terlalu cepat mengalir keluar menuju
saluran pengeluaran biji, selain itu celah ruang penyosoh sebesar 6,5 mm sesuai
dimensi terbesar biji hanjeli pecah kulit, menyebabkan dimensi hanjeli yang kurang
dari 6,5 mm berpengaruh terhadap gaya yang dihasilkan oleh silinder penyosoh,
yaitu tidak tersalurkannya gaya dengan baik dalam proses penyosohan. Pada saat
uji pendahuluan mesin juga telah dilakukan pengujian dengan sistem batch,
berdasarkan data hasil pengujian dengan cara biji ditahan di dalam ruang
penyosohan selama 2 menit dan waktu total yang dibutuhkan selama 3 menit,
hasilnya biji hanjeli sudah berwarna putih dan bersih.
c) Saringan
Saringan berfungsi untuk memisahkan dan meloloskan dedak ke ruang
pemisah. Sedangkan biji hanjeli yang telah tersosoh akan tertahan di dalam saringan
70
dan terus mengalir sampai saluran pengeluaran, keduanya merupakan hasil dari
proses penyosohan. Selain itu silinder saringan juga berfungsi menimbulkan efek
gesekan saat dikombinasikan dengan silinder penyosoh (batu gerinda) pada proses
penyosohan. Silinder saringan yang dipasang di dalam rumah unit penyosoh
dilengkapi dengan unit penahan dengan cara pengelasan agar silinder saringan tidak
ikut berputar oleh bagian silinder penyosoh. Saringan terbuat dari plat saringan
dengan diameter lubang 2 mm, tebal 0,08 mm. Lubang saringan yang dipilih
berbentuk bulat karena biji hanjeli terkupas cenderung berbentuk bulat. Selain itu,
menurut (Pribadi, 2015) berdasarkan mesin penyosoh sorgum TEP-3 biji yang
cenderung bulat dengan menggunakan dua macam saringan yaitu saringan
berlubang bulat dan saringan berlubang elips, ternyata penyosohan menggunakan
saringan berlubang bulat mampu menghasilkan dedak yang lebih banyak.
Sedangkan pada saat menggunakan saringan berlubang elips dedak yang dihasilkan
sangat sedikit, bahkan banyak biji yang menyangkut di saringan dan juga banyak
biji yang lolos dari lubang saringan dan masuk ke saluran dedak. Maka dipilih
saringan berlubang bulat, karena lebih efektif dalam proses penyosohan biji hanjeli
pecah kulit dibandingkan dengan menggunakan saringan berlubang elips.
Pertama-tama plat saringan di rol sehingga membentuk lingkaran 158,9
mm, kemudian dipotong menjadi dua bagian mengikuti bentuk rumah/silinder luar
rumah penyosoh yang dapat dibuka/tutup. Berikut ini merupakan bagian saringan
ditunjukan pada Gambar 44.
(a) (b)
Gambar 44. a) Saringan Bagian Bawah, b) Saringan pada Bagian Atas/Tutup
Rumah Unit Penyosoh (Tampak Depan)
Unit
penahan Ø165 mm
71
Plat saringan berlubang bulat yang digunakan berdiameter pori sebesar 2
mm, lebih kecil dari dimensi rata-rata biji hanjeli pecah kulit yaitu 4,08 mm.
Saringan penyosoh ini berbeda dengan mesin sebelum dimodifikasi yaitu
dilengkapi elemen pengarah dari kawat, sedangkan pada saringan mesin yang telah
dimodifikasi ini tidak dilengkapi dengan elemen pengarah dari kawat, melainkan
bentuk saringan yang dibuat miring ±1° dengan tujuan untuk mengarahkan gerakan
biji hanjeli selama proses penyosohan ke dalam saluran pengeluaran biji hanjeli
tersosoh. Plat saringan dibuat sedikit miring dengan tujuan untuk mendapatkan
gaya gesek yang lebih lama dan seragam pada setiap bahan yang masuk selama
proses penyosohan, sehingga secara perlahan biji akan terus terdorong ke depan
menuju saluran pengeluaran biji tersosoh. Semakin lama terjadinya kontak gesekan
pada biji hanjeli maka akan semakin terkikis lapisan mesocarp dan aleuron yang
tidak diinginkan tersebut. Dengan demikian, hasil sosohan akan mendapatkan
endosperm yang berwarna putih (beras hanjeli). Arah perputaran biji hanjeli selama
proses penyosohan ini bisa terjadi berdasarkan karakteristik rata-rata kebulatan
sebesar 0,83. Besarnya nilai kebulatan tersebut sangat menentukan terhadap
pergerakan dan perputaran selama proses penyosohan. Apabila ruang penyosohan
dipenuhi oleh biji hanjeli, hal ini memungkinkan adanya gesekan antar biji hanjeli
dengan silinder penyosoh yang berputar, biji hanjeli dengan saringan dan juga biji
hanjeli dengan biji hanjeli yang lain. Hal ini menyebabkan proses penyosohan dapat
berlangsung lebih cepat dan dapat dilakukan secara kontinyu.
3) Unit Pemisah
Unit pemisah berfungsi untuk memisahkan biji hanjeli tersosoh dengan
dedak yang merupakan hasil limbah dari proses penyosohan. Pada mesin penyosoh
hanjeli TEP-0519 ini memiliki 2 mekanisme pemisahan, yaitu pada bagian dalam
ruang penyosoh melalui saringan, dan pada bagian luaran biji tersosoh. Adapun
komponen utama yang berperan pada unit pemisah ini terdiri dari saringan dan
blower sentrifugal.
Proses pemisahan pada unit pemisah ini menggunakan prinsip perbedaan
ukuran antara biji dan dedak, dengan memanfaatkan blower yang berfungsi untuk
menghasilkan hisapan angin yang akan digunakan untuk memisahkan biji dan
72
dedak. Blower sentrifugal dengan diameter 240 mm, lebar 100 mm. Blower yang
digunakan adalah sistem hisap (mengikuti arah gravitasi), hisapan yang dihasilkan
oleh blower ini kemudian disalurkan melalui selang fleksibel berdiameter 4 inchi
menuju bagian bawah saringan (bak penampung dedak) dengan kecepatan hisap
blower tanpa beban sebesar 7,28 m/s. Pada bagian dalam ruang penyosoh terdapat
saringan berpori sebesar 2 mm dan dapat meloloskan dedak dengan ukuran sangat
kecil yang akan memisahkan ukuran yang hanya bisa terhisap oleh blower. Dedak
yang telah terpisah dengan beras hanjeli keluar melalui pori saringan sedangkan
beras hanjeli tertahan di dalam saringan dan terus mengalir sampai saluran luaran
biji. Berikut ini 2 saluran pengeluran unit pemisah yaitu saluran luaran dedak dan
saluran biji tersosoh untuk lebih jelas ditunjukan pada Gambar 45 dan 46.
Gambar 45. Saluran Luaran Dedak
Gambar 46. Saluran Luaran Biji Sosohan
Bak Penampung Dedak
Selang Fleksibel
Blower Ø240 mm, lebar 100 mm
Saluran Pengeluaran Biji Tersosoh
Plat Pengatur Debit Pengeluaran Biji Tersosoh
Ø4 inchi
73
4) Sistem Transmisi
Sistem transmisi mesin penyosoh sebelum dan setelah dimodifikasi tidak
berubah jenisnya tetapi untuk posisi dan ukurannya ada perubahan. Adapun
komponen sistem transmisi yang digunakan, diantaranya:
a) Poros; berfungsi meneruskan putaran dari poros motor listrik ke poros
silinder penyosoh (batu gerinda), dan poros blower. Poros yang digunakan pada
silinder penyosoh terbuat dari besi pejal memiliki ukuran panjang 680 mm,
ujung poros di bubut menjadi diameter 28 mm, dan tengah-tengah poros batu
gerinda berdiameter 32 mm (1,25 inchi). Sedangkan untuk poros blower
digunakan ukuran berdiameter 20 mm, dan panjang 200 mm. Poros yang dibuat
sesuai dengan desain perancangan. Berikut ini poros yang digunakan pada
silinder penyosoh dan blower disajikan pada Gambar 47 dan 48.
Gambar 47. Poros pada Silinder Penyosoh
Gambar 48. Poros pada Blower
b) Puli; berfungsi sebagai dudukan sabuk. Puli pada silinder penyosoh dan puli
motor penggerak memiliki ukuran diameter yang sama yaitu berdiameter 3 inchi,
pada silinder penyosoh dipasang puli 2 jalur sedangkan puli pada motor listrik puli
3 jalur, dan puli pada blower berdiameter 2 inchi. Puli ini untuk mereduksi putaran
motor listrik penggerak yakni 1490 rpm, pada silinder penyosoh yakni terreduksi
sama sebesar 1424 rpm, sedangkan kecepatan putar pada puli blower sebesar 1873
680 mm
Ø32 mm
Ø28 mm
74
rpm lebih besar sesuai puli yang dipakai lebih kecil. Jadi ukuran diameter puli yang
berbeda dapat memperbesar atau memperkecil kecepatan putaran mesin. Dari setiap
puli dibuat jalur spi dengan cara dikikir dengan tujuan untuk mengikat poros agar
tidak bergeser pada saat mesin beroperasi. Berikut ini puli yang digunakan pada
motor penggerak, silinder penyosoh, dan blower disajikan pada Gambar 49 dan 50.
Gambar 49. (a) Puli Motor Penggerak (b) Puli Silinder Penyosoh
Gambar 50. Puli pada Blower
c) Sabuk; berfungsi untuk menyalurkan putaran puli dari motor listrik ke puli
poros silinder penyosoh dan pada puli blower. Sabuk memiliki ukuran panjang
disesuaikan dengan jarak antar puli yang digunakan. Adapun sabuk yang
digunakan adalah sabuk tipe B-51 untuk silinder penyosoh, dan A-17 untuk
transmisi ke puli blower.
d) Bantalan (bearing); berfungsi sebagai dudukan poros/as. Ukuran bearing
yang digunakan sesuai dengan ukuran diameter poros yang dipakai. Bearing yang
digunakan menopang poros silinder penyosoh sebanyak 2 buah diameter 28 mm
(P206), dan 2 unit bearing diameter 20 mm menopang poros pada blower.
Dengan demikian sistem transmisi yang digunakan untuk menggerakkan
silinder penyosoh pada mesin penyosoh hanjeli TEP-0519 adalah poros, puli,
sabuk, dan bearing. Puli pada motor listrik dihubungkan dengan puli penyosoh
disalurkan melalui sabuk ke puli penyosoh dan blower, melalui poros kemudian
sebuah poros membantu meneruskan putaran dari poros motor listrik ke poros
silinder penyosoh (batu gerinda) dan poros blower. Poros ini ditumpu oleh sebuah
75
bearing, sehingga putaran atau gerakan bolak-baliknya dapat berlangsung secara
halus, aman, dan memiliki umur yang panjang. Berikut ini disajikan sistem
transmisi mesin penyosoh hanjeli TEP-0519 pada Gambar 51.
Gambar 51. Sistem Transmisi Unit Penyosoh Hanjeli TEP-0519
5) Rangka Penunjang
Rangka mesin penyosoh hanjeli TEP-0519 terbuat dari besi kanal U dan
besi siku. Rangka mesin penunjang ini secara keseluruhan memiliki dimensi (p x l
x t) 900 × 400 × 600 (mm). Bentuk serta dimensi dari rangka disesuaikan dengan
bentuk serta dimensi dari unit penyosoh dan komponen lainnya. Ketinggian rangka
disesuaikan dengan nilai antropometri sehingga tidak menyulitkan operator saat
memasukkan biji hanjeli ke dalam hopper. Rangka mesin penyosoh hanjeli TEP-
0519 dapat dilihat pada Gambar 52.
Gambar 52. Rangka Mesin
76
6) Roda
Roda berfungsi untuk mempermudah pemindahan mesin dari satu tempat
ke tempat yang lain. Selain itu, roda berfungsi untuk meredam getaran yang muncul
saat mesin beroperasi. Roda yang digunakan pada mesin penyosoh hanjeli TEP-
0519 ukuran diameter 3 inchi berjumlah 4 unit roda, dimana 2 roda merupakan roda
yang bersifat dinamis (dapat berputar ke segala arah) dan 2 roda bersifat statis
(hanya dapat bergerak satu arah). Roda dinamis dan roda statis dilihat pada Gambar
53.
Gambar 53. (a) Roda Dinamis dan (b) Roda Statis
5.4 Spesifikasi Mesin Penyosoh Hanjeli TEP-0519
Adapun spesifikasi mesin penyosoh hanjeli TEP-0519 disajikan pada Tabel
13.
Tabel 13. Spesifikasi Mesin Penyosoh Hanjeli TEP-0519
No. Nama Komponen Spesifikasi
1.
Dimensi keseluruhan:
Panjang
Lebar
Tinggi
900 mm
400 mm
1250 mm
2.
Tenaga Penggerak:
Jenis Motor
Daya
Kecepatan Putar maksimal
Motor listrik
3 Hp, fase
1490 rpm
3.
Sistem Transmisi:
Sabuk Motor-penyosoh
Sabuk motor-blower
Puli Motor
Puli penyosoh
Puli blower
Tipe V, B-51
Tipe V, A-17
Besi, ∅ 3 inci, 3 jalur
Besi, ∅ 3 inci, 2 jalur
Alumunium, ∅ 2 inci
4.
Rangka:
Jenis frame
Panjang baris
Tinggi kolom
Besi Kanal U dan besi Siku
Tipe L, 30 × 30 × 3 mm
900 mm
433 mm
77
5.
Rumah Penyosoh/Silinder Luar
Jenis
Diameter
Panjang
Plat besi, tebal 1,2 mm
250 mm
440 mm
6.
Silinder Penyosoh
Jenis
Diameter luar
Diameter dalam
Panjang
Batu gerinda
6 inchi
32 mm
390 mm
7.
Saringan
Jenis
Diameter
Panjang
Berubang bulat, diameter 2 mm
153 mm
440 mm
8.
Blower
Diameter
Lebar
Laju Udara
240 mm
100 mm
2,2 m/s
9. Roda
Jenis
Statis dan dinamis, diameter 3
inchi
(Sumber: Dokumentasi Pribadi,2018)
5.5 Uji Fungsional Mesin Penyosoh Hanjeli TEP-0519
Uji fungsional mesin penyosoh hanjeli TEP-0519 dilakukan setelah proses
fabrikasi selesai bertujuan untuk mengetahui apakah setiap komponen mesin dapat
berfungsi dengan baik atau tidak sesuai dengan kriteria yang diharapkan dalam
perancangan, kemudian apakah hasil sosohan berwarna putih dan tidak pecah. Uji
fungsional mesin penyosoh dilakukan pada setiap komponen yaitu unit penyosoh,
unit pemisah, dan sistem transmisi. Pada unit penyosoh dikatakan lolos uji jika
dapat menyosoh lapisan kulit lunak menjadi beras hanjeli putih dan tidak pecah.
Pengujian dilakukan dengan 2 sistem yaitu secara kontinyu dan batch. Sedangkan
untuk mengetahui unit pemisah dikatakan lolos uji yaitu dengan melihat hasil
sosohan apakah bersih dari dedak. Pada uji fungsional sistem transmisi yaitu
membandingkan kecepatan putar teoritis dan aktual pada unit penyosoh.
Pengujian pertama proses penyosohan dilakukan dengan sistem kontinyu.
Hasil sosohan dalam satu siklus belum bersih sempurna melainkan masih terdapat
biji yang belum tersosoh, tersosoh sebagian, secara kasat hasil beras hanjeli belum
putih. Hal ini dipengaruhi panjang lintasan sosohan yang tidak terlalu panjang
dengan begitu biji cepat keluar dan dimensi jarak saringan dengan silinder
penyosoh (batu gerinda) yaitu sebesar 7 mm. Berdasarkan dimensi terbesar biji
pecah kulit pada penelitian pendahuluan pengujian karakteristik bahan yaitu sebesar
Tabel 13. Lanjutan Spesifikasi Mesin Penyosoh Hanjeli TEP-0519-
0419
78
6,5 mm (Lampiran 1), jarak tersebut untuk meminimalkan beras hanjeli yang
dihasilkan tidak pecah. Jarak ruang penyosoh sebesar 7 mm ini melebihi dimensi
terbesar biji pecah kulit, dikarenakan ruang penyosoh yang terbentuk diantara
saringan dan silinder penyosoh (batu gerinda), saringan yang dibuat miring
menjadikan jarak ruang penyosoh ini tidak merata, pertama-tama ketika biji turun
dari hopper, kemudian memasuki ruang penyosoh sebesar 6,5 mm dan barulah
setelah setengah perjalanan biji melewati ruang penyosoh jarak antar silinder
penyosoh dengan saringan sebesar 7 mm. Keadaan ini tentu berpengaruh terhadap
gaya yang dihasilkan oleh silinder penyosoh dan berdampak tidak dapat
tersalurkannya gaya dengan baik untuk proses penyosohan. Adapun hasil uji
fungsional sistem kontinyu disajikan pada Tabel 14.
Tabel 14. Data Uji Fungsional Sistem Kontinyu
No
Ukuran
bukaan
luaran
biji
tersosoh
(cm)
Massa
input
(gram)
Massa
output
(gram)
Massa
dedak
(gram)
Waktu
penyosohan/siklus
(menit)
Waktu
penyosohan
total
(menit)
Jumlah
siklus
1 4 1500 1222 180 2,45 4,9
2 kali
2 4 1500 1225 175 2,51 5,02
3 4 1500 1224 176 2,51 5,02
Rata-
rata 4
1500 1223 177 2,50 4,98
(Sumber: Dokumentasi Pribadi,2018)
Berdasarkan Tabel 14 pengujian dilakukan pada 3 sampel biji pecah kulit
sebanyak 1,5 kg. Pada penyosohan dengan sistem kontinyu ini, biji baru terlihat
putih setelah dilakukan minimal dua kali siklus penyosohan, dimana dalam satu kali
penyosohan sampai biji keluar semua melalui saluran luaran biji tersosoh
membutuhkan waktu rata-rata 2,50 menit, dengan demikian total waktu rata-rata
dalam 2 siklus penyosohan sebesar 5 menit. Pada saluran luaran biji tersosoh dapat
dilakukan pengaturan bukaan celah, adapun pada saat pengujian ukuran bukaan
celah luaran biji tersosoh sebesar 4 cm, bukaan katup pengatur debit luaran biji
sebesar 4 cm, dikarenakan biji baru dapat keluar dengan bukaan sebesar 4 cm.
Berdasarkan hasil sosohan dengan sistem kontinyu ini, proses penyosohan harus
dilakukan 2 kali siklus pengulangan sosohan dan hasil 90% penyosohan putih
79
bersih dan 85% biji utuh tidak pecah. Berikut ini hasil uji fungsional penyosohan 1
siklus dan 2 siklus sistem kontinyu dapat dilihat pada Gambar 54.
(a)
a.
(b)
Gambar 54. (a) Hanjeli Tersosoh 1 Siklus Sistem Kontinyu, (b) Hanjeli
Tersosoh 2 Siklus Sistem Kontinyu
Pada pengujian kedua penyosohan hanjeli dilakukan dengan sistem batch.
Adapun hasil pengujian dengan sistem batch disajikan pada Tabel 15.
Tabel 15. Data Uji Fungsional Sistem Batch
No
Ukuran
bukaan
outlet biji
tersosoh
(cm)
Massa
input
(gram)
Massa
output
(gram)
Massa
dedak
(gram)
Waktu tahan
selama
penyosohan
(menit)
Waktu
penyosohan
total (menit)
Jumlah
siklus
1 4 1500 1210 150 2 3,11
1 kali
2 4 1500 1211 149 2 3,13
3 4 1500 1211 150 2 3,13
Rata-
rata 4 1500 1210 149 2 3,12
(Sumber: Dokumentasi Pribadi,2018)
Tujuan dilakukan pengujian dengan sistem batch untuk memperoleh hasil
sosohan yang lebih bersih dari pengujian pertama. Telah dilakukan uji pendahuluan
sistem batch ini, dan waktu yang dibutuhkan untuk penyosohan yaitu selama 3
menit, 2 menit biji pecah kulit ditahan di dalam ruang penyosoh, kemudian katup
pengeluran biji dibuka dengan total waktu penyosohan 3 menit. Pengambilan
keputusan waktu yang digunakan pada saat uji fungsional mesin sistem batch ini,
ditentukan berdasarkan pada proses pengujian pendahuluan mesin. Berdasarkan
hasil sosohan dengan sistem batch 1 siklus, 95% hasil sosohan sudah berwarna
putih, bersih dan 90% persentase beras hanjeli tidak banyak yang pecah. Berikut ini
80
hasil uji fungsional penyosohan 1 siklus dengan sistem batch dapat dilihat pada
Gambar 55.
(a)
(b)
Gambar 55. (a) Hanjeli Tersosoh 1 Siklus Sistem Batch, (b) Hanjeli Tersosoh 2
Siklus Sistem Batch
Berdasarkan hasil uji fungsional yang telah dilakukan terdapat beberapa
kekurangan yang terdapat pada unit penyosoh diantaranya:
1) Debit aliran keluar terlalu cepat jika sistem penyosohan kontinyu
2) Pada unit penyosoh celah silinder luar yang menyesuaikan posisi poros
menyebabkan biji pecah kulit sebagian keluar.
5.6 Analisa Data
Parameter yang digunakan sebagai acuan dalam penelitian ini adalah
membandingkan hasil uji fungsional dari dua sistem penyosohan yang digunakan
yaitu sistem kontinyu dan sistem batch meliputi kapasitas teoritis mesin, kapasitas
aktual mesin, efisiensi mesin, kebutuhan daya, energi spesifik penyosohan,
rendemen penyosohan, tingkat kebisingan, dan tingkat getaran. Berikut ini adalah
penjelasan lebih rinci data hasil uji fungsional mesin penyosoh hanjeli TEP-0519.
5.5.1 Kapasitas Teoritis Mesin
Kapasitas teoritis mesin merupakan jumlah bahan yang mampu diproses
mesin penyosoh hanjeli per satuan waktu (selama 1 jam) yang dihitung secara
teoritis (rumus). Kapasitas teoritis penyosohan dalam hal ini dianalogikan sebagai
laju aliran massa. Kapasitas teoritis mesin sistem kontinyu dihitung menggunakan
Persamaan 42, diperoleh nilai kapasitas teoritis TEP-0519 sebesar 44,97 kg/jam,
81
besarnya kapasitas teoritis sistem kontinyu dipengaruhi oleh beberapa faktor,
diantaranya adalah kerapatan kamba biji hanjeli pecah kulit, luas area penyosohan,
dan kecepatan putar silinder penyosoh. Berdasarkan hasil pengukuran, kerapatan
kamba biji hanjeli pecah sebesar 700 kg/𝑚3, luas area penyosohan sebesar 0,0025
m2, dan kecepatan putar silinder penyosoh sebesar 1424 rpm.
Sedangkan kapasitas teoritis sistem batch dihitung dengan menggunakan
pendekatan Persamaan 35, diperoleh nilai kapasitas teoritis TEP-0519 sebesar
24,53 kg/jam, besarnya kapasitas teoritis sistem batch dipengaruhi oleh beberapa
faktor, diantaranya adalah densitas kamba biji hanjeli pecah kulit, volume ruang
penyosoh, dan waktu penyosohan. Berdasarkan hasil pengukuran 0,00175 m2, dan
waktu penyosohan sebesar 3 menit (Lampiran 9).
5.5.2 Kapasitas Aktual Mesin
Kapasitas aktual mesin sistem kontinyu maupun sistem batch merupakan
banyaknya bahan yang keluar dari mesin setelah mengalami proses penyosohan
persatuan waktu. Kapasitas aktual diperoleh berdasarkan biji hanjeli yang diproses
per satuan waktu. Biji hanjeli pecah kulit yang dimasukkan ke dalam hopper
sebanyak 1,5 kg dalam satu kali proses penyosohan dan dilakukan sebanyak 3 kali
ulangan sistem kontinyu maupun sistem batch. Hasil perhitungan kapasitas aktual
disajikan dalam (Lampiran 10).
Berdasarkan data pada (Lampiran 10), nilai kapasitas aktual mesin sistem
kontinyu sebesar 14,73 kg/jam. Nilai ini jauh lebih kecil jika dibandingkan dengan
kapasitas teoritis mesin yaitu 44,97 kg/jam. Hal ini dikarenakan proses penyosohan
secara kontinyu selama proses penyosohan biji langsung mengalir dan gesekan biji
terhadap permukaan silinder penyosoh tidak melakukan penyosohan dengan baik
salah satunya jarak celah ruang penyosoh yang terlalu besar dan silinder penyosoh
yang terlalu pendek, sehingga pada sistem kontinyu ini tidak cukup dilakukan satu
siklus dalam proses penyosohan sehingga berpengaruh terhadap waktu semakin
lama waktu yang dibutuhkan maka akan semakin berpengaruh terhadap besar
kecilnya kapasitas aktual.
Sedangkan kapasitas aktual sistem batch terdapat pada (Lampiran 10)
sebesar 23,17 kg/jam. Nilai ini tidak terlalu jauh jika dibandingkan dengan
kapasitas teoritis mesin sistem batch yaitu 24,53 kg/jam. Kapasitas aktual dengan
82
sistem batch ini jauh berbeda dengan kontinyu, hal ini dikarenakan waktu
mempengaruhi besar kecilnya kapasitas aktual. Oleh karenanya, proses penyosohan
sistem batch dapat dilakukan dengan 1 siklus biji sudah bersih, walaupun pada 1
siklusnya sistem batch ini waktunya lebih lama tetapi hasilnya jauh lebih baik.
Berbeda dengan sistem kontinyu dalam 1 siklus penyosohan lebih cepat tetapi
hasilnya belum mencapai yang diharapkan.
5.5.3 Efisiensi Mesin
Efisiensi mesin TEP-0519 diperoleh dari perbandingan antara kapasitas
aktual dengan kapasitas teoritis mesin. Nilai kapasitas aktual yang jauh lebih kecil
dibandingkan dengan nilai kapasitas teoritisnya akan menghasilkan efisiensi yang
kecil. Perhitungan nilai efisiensi mesin sistem kontinyu dan batch tersaji pada
(Lampiran 11). Nilai efisiensi mesin penyosoh hanjeli TEP-0519 sistem kontinyu
dan batch adalah sebesar 32,75% dan 94,46%. Nilai efisiensi ini lebih baik jika
dibandingkan dengan nilai efisiensi pada mesin penyosoh hanjeli TEP-04 sebesar
31,43%. Rendahnya tingkat efisiensi mesin penyosoh hanjeli TEP-04 dapat
dikarenakan mesin ini melakukan 2 fungsi kerja yaitu mengupas dan menyosoh.
Sedangkan pada mesin setelah dimodifikasi mesin diaplikasikan melakukan 1
fungsi kerja yaitu penyosohan sedangkan pengupasan dikerjakan pada mesin yang
khusus dan telah dibuat, karena penggunaan batu gerinda lebih efektif jika
digunakan khusus untuk tujuan penyosohan.
5.5.4 Kebutuhan Daya Aktual
Kebutuhan daya aktual untuk proses penyosohan kulit mesocarp dan
aleuron diukur dengan menggunakan alat clamp on meter yang dapat mengukur
besarnya daya yang dibutuhkan secara langsung. Pada pengukuran daya ini
digunakan motor listrik 3 Hp sebagai tenaga penggeraknya, pengukuran kebutuhan
daya dilakukan pada saat kondisi mesin tidak ada beban dan pada saat ada beban.
Data hasil pengukuran kebutuhan daya terdapat pada (Lampiran 12). Kebutuhan
daya mesin penyosoh hanjeli TEP-0519 pada saat kondisi tanpa beban adalah
sebesar 1,28 kW, sedangkan pada saat kondisi dengan beban kebutuhan daya rata-
rata yang dihasilkan adalah sebesar 1,56 kW atau setara dengan 2,09 Hp. Ini
menunjukkan bahwa terjadi peningkatan kebutuhan daya sebagai akibat adanya
daya yang bekerja untuk proses penyosohan biji hanjeli sebagai beban.
83
5.5.5 Energi Spesifik Penyosohan
Energi spesifik penyosohan dapat didefinisikan sebagai besarnya energi
yang diperlukan untuk menyosoh kulit hanjeli per 1 kg. Dengan diketahui besarnya
kebutuhan daya penyosohan dan kapasitas penyosohan aktual maka energi spesifik
dapat dihitung dengan Persamaan 39 (Lampiran 12). Besarnya energi spesifik
penyosohan dipengaruhi oleh besarnya kebutuhan daya dan kapasitas aktual mesin.
Berdasarkan perhitungan energi spesifik TEP-0519 pada sistem kontinyu sebesar
381,26 kJ/kg dan energi spesifik pada sistem batch sebesar 242,38 kJ/kg. Besarnya
energi spesifik dipengaruhi dan berbanding lurus dengan daya aktual penyosohan
yang berarti semakin besar daya yang diperlukan untuk menyosoh semakin besar
pula energi spesifik mesin untuk menyosoh biji hanjeli per kilogram. Selain itu,
dipengaruhi juga oleh kapasitas aktual, yang hubungannya berbanding terbalik,
sehingga semakin besar kapasitas aktualnya maka semakin kecil energi spesifik
yang diperlukan.
5.5.6 Rendemen Penyosohan
Pengujian rendemen mesin dilakukan untuk mengetahui perbandingan
besarnya hanjeli tersosoh dengan massa input hanjeli yang disosoh. Semakin tinggi
nilai rendemen maka semakin baik kinerja mesin, karena kehilangan bahan selama
proses penyosohan sangat sedikit dan begitupun sebaliknya. Rendemen mesin
penting untuk diketahui, karena kaitannya dengan aspek ekonomi, semakin besar
rendemen maka akan semakin minim kerugian akibat hilangnya bahan baku selama
proses penyosohan. Rendemen penyosohan dihitung dengan menggunakan
Persamaan 38, dan hasil perhitungan rendemen sistem kontinyu dan batch terdapat
pada (Lampiran 13). Berdasarkan hasil perhitungan rendemen, massa biji hanjeli
pecah kulit sebanyak 1,5 kg, massa hanjeli tersosoh rata-rata sebesar 1,223 kg
sehingga menghasilkan nilai rendemen rata-rata penyosohan secara kontinyu
sebesar 81,57%, dengan massa dedak rata-rata yang dihasilkan berkisar 177 gram
belum termasuk dedak yang tercecer maupun tertinggal pada blower. Sisa-sisa
dedak yang tidak tersisa pada blower dan lantai dapat dilihat pada Gambar 56.
84
Gambar 56. Sisa Dedak pada Blower dan Lantai
Banyak sedikitnya kulit dan dedak dipengaruhi oleh proses penyosohan dan
kualitas bahan. Semakin besar gesekan yang terjadi antara saringan dengan hanjeli,
hanjeli dengan hanjeli, dan hanjeli dengan silinder penyosoh, maka dedak yang
dihasilkan akan semakin banyak. Bahan yang disosoh berupa biji pecah kulit
dimana bahan tersebut ada yang masih terdapat lapisan serabut berwarna perak tipis
dan ada yang sudah hilang lapisan tersebut pada proses penggilingan pertama
(mesin pengupas hanjeli), maka apabila bahan pecah kulit tersebut masih banyak
terdapat lapisan mesocarp, akan menambah massa dedak dan biji hanjeli yang
tersosoh massanya berkurang.
Sedangkan nilai rendemen sistem penyosohan batch memiliki nilai
rendemen rata-rata sebesar 80,70% dari massa hanjeli tersosoh rata-rata sebesar
1,210 kg. Nilai rendemen ini lebih besar jika dibandingkan dengan mesin TEP-04
yang beroperasi secara batch dengan nilai rendemen 22%. Rendemen berhubungan
dengan massa hanjeli hasil penyosohan. Semakin banyak hanjeli tersosoh, maka
rendemen penyosohan yang dihasilkan akan semakin besar, dan sebaliknya
semakin kecil hanjeli tersosoh, maka rendemen penyosohan yang dihasilkan akan
semakin kecil. Beberapa faktor yang menyebabkan nilai rendemen, salah satunya
pada saat proses penyosohan terdapat celah pada ruang penyosohan, celah katup
pengumpan hopper, dan katup pembuka luaran biji yang menyebabkan sosohan biji
beberapa keluar dari celah tersebut. Berikut ini adalah gambar hanjeli yang tersisa
baik yang dilakukan secara kontinyu maupun batch pada ruang penyosoh, celah
katup pengumpan hopper, katup pembuka luaran biji, dan ujung luar silinder luar
penyosoh dapat dilihat pada Gambar 57.
85
(a)
(b)
(c)
(d)
Gambar 57. Hanjeli Tersisa (a) pada Saringan dan Ruang Penyosoh (b) pada Katup
Pengumpan Hopper (c) pada Katup Luaran Biji Tersosoh (d) pada
Ujung Rumah Silinder Penyosoh
5.5.7 Tingkat Kebisingan
Pengukuran kebisingan mesin ini dilakukan untuk mengtahui sejauh mana
tingkat keamanan dan kenyamanan suara yang berasal dari mesin saat mesin
beroperasi dengan atau tanpa beban terhadap perdengaran operator. Pengukuran
kebisingan menggunakan soundlevel meter pada jarak sekitan 1 meter dari posisi
mesin berada sesuai SNI 4511-2011 mengenai pengukuran kebisingan dalam
pengujian kinerja mesin. Adapun hasil pengukuran disajikan pada Tabel 16.
Tabel 16. Data Hasil Pengukuran Kebisingan Mesin
No.
Ulangan Kebisingan Tanpa Beban (dB) Rata-rata
1 2 3 4 5
73,5 73,3 70,9 71 72 72,14
Kebisingan Dengan Beban (dB)
1 86,5 86,8 89,1 87,3 86,6
86,95 2 82,3 86,8 88,6 88,6 85,5
3 86,5 86,8 89,1 87,3 86,5 (Sumber: Dokumentasi Pribadi, 2018)
86
Berdasarkan data pengukuran pada Tabel 16, tingkat kebisingan rata-rata
tanpa beban dan beban yaitu 72,14 dB dan 86,95 dB. Kebisingan mesin saat ada
beban lebih besar daripada saat tidak ada beban. Hal tersebut dapat terjadi karena
adanya gesekan pada ruang penyosoh yang menambah kencangnya bunyi yang
dihasilkan. Nilai kebisingan ini lebih rendah jika dibandingkan dengan mesin TEP-
04 yang yaitu sebesar 92,9 dB. Salah satunya dipengaruhi dari karakteristik biji
yang lebih keras sehingga gesekan dan putaran di dalam ruang penyosoh sangat
kuat, serta suara dari motor diesel sebagai motor penggerak pada mesin TEP-04,
serta bunyi getaran pada motor penggerak menambah kencangnya bunyi yang
dihasilkan. Berbeda pada mesin TEP-0519 hasil modifikasi dari segi karakteristik
bahan tidak begitu keras dengan begitu suara gesekan yang terjadi tidak begitu
keras serta tenaga penggerak menggunakan motor listrik yang cenderung
menghasilkan bunyi yang tidak terlalu tinggi.
5.5.8 Tingkat Getaran
Getaran salah satu komponen yang menjadi parameter kenyaman operator
pada saat mengoperasikan mesin penyosoh hanjeli ini. Getaran mesin disebabkan
oleh elemen mesin yang berputar atau bergerak pada saat mesin beroperasi.
Pengukuran getaran menggunakan vibration meter, pengukuran dilakukan pada
komponen mesin yang dekat dengan ruang penyosohan dan posisi yang
kemungkinan operator menyentuh bagian tersebut. Adapun pengukuran getaran
pada mesin penyosoh ini dilakukan pada enam titik yaitu hopper, Silinder luar
penyosoh, rangka, luaran biji hanjeli sosohan, luaran dedak, dan motor listrik. Data
pengukuran getaran mesin rata-rata disajikan pada Tabel 17.
Tabel 17. Data pengukuran Getaran Mesin Rata-rata
Keterangan
Bagian Pengukuran Getaran (mm/s)
Motor
Listrik
Saluran
Luaran
hanjeli
Tersosoh
Saluran
Luaran
Dedak
Hopper Rangka
Silinder
Luar
Penyosoh
Tanpa
Beban 4,04 6,18 14,2 13,8 50,06 29,44
Dengan
Beban 2,97 3,84 5,43 13,8 14,36 19,3
(Sumber: Dokumentasi Pribadi, 2018)
87
Berdasarkan Tabel 17, pengukuran getaran dilakukan satu kali ulangan
tanpa beban dan 3 kali pengulangan dengan beban setiap pengulangan diambil 5
kali pembacaan data (Lampiran 15). Berdasarkan Tabel 17 pengukuran getaran
dilakukan pada kondisi tanpa beban dan ada beban. Berdasarkan data pengukuran
tanpa beban getaran tertinggi terdapat pada bagian rangka yaitu 50,06 mm/s, hal ini
dipengaruhi rangka sebagai penopang komponen keseluruhan baik itu gaya-gaya
yang ditimbulkan dari motor penggerak, unit penyosoh, dan komponen lainnya
sehingga mempengaruhi nilai getaran. Namun pada saat biji hanjeli dimasukkan ke
dalam unit penyosoh (kondisi ada beban), nilai getaran pada rangka tersebut sedikit
berkurang. Hal ini dikarenakan biji hanjeli di dalam unit penyosoh meredam
getaran yang dihasilkan pada mesin karena ruang kosong pada unit penyosoh terisi
oleh biji hanjeli. Sebaliknya ketika pengukuran dilakukan pada kondisi ada beban
getaran tertinggi terdapat pada bagian silinder luar penyosoh 19,3 m/s. Hal ini
dikarenakan beberapa hal, diantaranya adalah gesekan dari silinder sosoh yang
berputar, gaya tarik dari sabuk, bantalan, poros dan motor penggerak, selain itu
peredam yang digunakan pun hanya terdapat pada roda beralaskan karet.
Berdasarkan keputusan Menteri Tenaga Kerja Nomor: Kep-51/Men/1999
tenatang nilai ambang batas faktor fisik ditempat kerja, getaran yang diizinkan
untuk mesin yang menggunakan motor listrik sebesar 4 mm/s. Melihat hasil
pengukuran yang dilakukan maka getaran yang terdapat pada mesin penyosoh ini
berada di atas nilai ambang batas yang diizinkan. Namun, mengingat pengoperasian
mesin ini tidak terjadi kontak fisik yang sering antara operator dengan mesin,
sehingga kemungkinan besarnya getaran pada mesin ini tidak terlalu memberikan
dampak secara siginifikan terhadapa kesehatan operator.
5.6 Analisis Perbandingan Hasil Uji Mesin Penyosoh Hanjeli TEP-04
dengan TEP-0519
Analisis ini bertujuan untuk mengetahui tingkat keberhasilan dari modifikasi
yang telah dilakukan yang dilihat dari nilai kapasitas aktual, rendemen penyosohan,
kebutuhan daya, getaran dan kebisingan. Data analisis perbandingan hasil
pengujian mesin penyosoh hanjeli TEP-04 dengan TEP-0519 disajikan pada Tabel
18.
88
Tabel 18. Analisis Perbandingan Hasil Pengujian Mesin Penyosoh TEP-04 dan
TEP-0519
No Parameter TEP-04 TEP-0519
Modifikasi yang dilakukan Batch Kontinyu Batch
1 Kapasitas aktual
(kg/jam) 1,31 14,73 23,17
Perubahan dimensi ruang
penyosoh, jenis saringan, desain
saluran output ukuran kecil dan
mengkerucut, selain itu unit
penyosoh diapikasikan sebagai
mesin penggilingan kedua proses
penyosohan saja.
2 Efisiensi mesin
(persen) 31,43 32,75 94,46
3
Rendemen
penyosohan
(persen)
22 81,57 80,70
4 Kebutuhan daya
(Hp) 4,2 2,09
Terjadi penurunan daya
disebabkan mesin melakukan
penggilingan tahap kedua dimana
beban perputaran poros lebih
ringan
5 Kebisingan (dB) 92,9 86,95
Perubahan motor diesel menjadi
motor listrik yang tidak terlalu
menimbukan suara bising dan
getarannya lebih halus 6 Getaran (mm/s)
Rangka
= 48,7
Motor
= 89,8
Ruang
Penyosoh
= 41,3
Rangka = 14,36
Motor = 2,97
Ruang Penyosoh =
19,3
(Sumber: Dokumetasi Pribadi, 2018)
Berdasarkan Tabel 18, mesin TEP-0519 dapat beroperasi secara kontinyu dan
batch. Dua sistem yang digunakan pada sistem batch hasilnya lebih tinggi
dibandingkan dengan kontinyu, hal ini karena secara sistem kontinyu gaya gesek
pada saat penyosohan kurang tersalurkan dengan baik. Hasil pengujian mengalami
peningkatan dari segi kapasitas aktual sebesar 22% (23,59 kg/jam) sehingga
efisiensi mesin mengalami peningkatan. Konsumsi daya mengalami penurunan
karena mesin melakukan penggilingan tahap kedua dimana beban perputaran poros
lebih ringan. Perubahan motor penggerak dengan motor listrik berpengaruhi
terhadap menurunnya tingkat kebisingan dan nilai getaran yang sifatnya cenderung
tidak terlalu menimbukan suara bising dan getarannya lebih halus.
89
BAB VI
KESIMPULAN DAN SARAN
6.1 Kesimpulan
Kesimpulan yang diperoleh dari hasil penelitian dan pengolahan data mesin
penyosoh hanjeli TEP-0519 adalah sebagai berikut:
1) Mesin penyosoh hanjeli TEP-0519 telah berhasil dibuat sebagai modifikasi
dari mesin penyosoh hanjeli TEP-04, terdiri dari komponen utama yaitu
hopper, unit penyosoh, unit pemisah, sistem transmisi, dan rangka mesin
dan dapat menyosoh biji pecah kulit hanjeli menjadi putih bersih dari dedak,
serta memiliki dimensi panjang keseluruhan 900 mm, lebar 400 mm dan
tinggi 1250 mm.
2) Berdasarkan kinerja mesin dapat disimpulkan bahwa mesin dapat berfungsi
lebih baik dengan sistem batch dibandingkan dengan sistem kontinyu,
karena masih diperlukan perbaikan mesin mengingat kapasitas yang tidak
sesuai dengan kriteria perancangan mesin. Hasil kinerja mesin secara
kontinyu dan batch penyosoh hanjeli TEP-0519 sebagai berikut:
a. kapasitas teoritis 44,97 kg/jam dan 24,53 kg/jam, kapasitas aktual 14,73
kg/jam dan 23,17 kg/jam, sehingga efisiensi unit penyosoh adalah
32,75% dan 94,96%, rendemen penyosohan 81,57% dan 80,70%.
b. Tingkat kebisingan mesin kondisi tanpa beban 72,14 dB, dan pada saat
dengan beban 86,95 dB. Getaran mesin terbesar pada kondisi tanpa
beban yaitu pada bagian rangka 50,06 mm/s, Sedangkan getaran terbesar
pada saat ada beban yaitu pada silinder luar penyosoh sebesar 19,3
mm/s.
6.2 Saran
1) Mesin penyosoh hanjeli TEP-0519 direkomendasikan untuk menyosoh
hanjeli pecah kulit dengan sistem batch agar hasil yang didapat lebih
maksimal baik dari kapasitas maupun kualitas bahan dan mesin dapat
digunakan dengan sistem kontinyu, namun harus mempertimbangkan
pengaturan debit luaran biji, selain itu perlu adanya penambahan dimensi
90
panjang silinder penyosoh, hal ini dapat mengurangi proses pengulangan
pada saat penyosohan secara kontinyu, sehingga dapat mempercepat waktu
penyosohan.
2) Diperlukan perbaikan pada ruang penyosoh untuk menutupi celah sehingga
pada proses penyosohan tidak ada biji maupun dedak yang keluar melalui
celah tersebut.
3) Pemasangan komponen saringan dengan cara dilas, sebaiknya dipasang
dengan memakai baud dan mur agar kalau ada perbaikan pada bagian
tersebut mudah dibuka.
4) Unit transmisi pada mesin khususnya sabuk dan puli perlu dilengkapi
dengan plat penutup, untuk menghindari terjadinya kecelakaan pada
operator.