BAB IPENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang MasalahPupuk organik adalah pupuk yang berasal dari bahan-bahan makhluk hidup atau makhluk hidup yang telah mati, meliputi kotoran hewan, seresah, sampah, dan berbagai produk antara dari organisme hidup (Sumekto, 2006). Pupuk organik dapat berbentuk padat atau cair yang digunakan untuk memperbaiki sifat fisik, kimia, dan biologi tanah. Pupuk organik ada beberapa macam, yaitu pupuk kandang, pupuk hijau, bokashi, dan kompos (Purwendro dan Nurhidayat, 2007). Menurut Jedeng, (2011) secara fisik bahan organik berperan dalam : merangsang granulasi, menurunkan flastisitas dan kohesi, memperbaiki struktur tanah, meningkatkan daya tahan tanah dalam menahan air sehingga drainase tidak berlebihan, kelembaban dan temperatur tanah menjadi stabil, selain itu dapat meningkatkan jumlah dan aktivitas mikroganisme tanah. Pupuk organik mengandung banyak bahan organik daripada kadar haranya. Pupuk organik bersifat bulky dengan kandungan hara makro dan mikro sehingga diperlukan dalam jumlah banyak. Salah satu jenis pupuk organik adalah pupuk kandang. Salah satu jenis pupuk organik adalah pupuk kandang. Menurut Supardi, (2011) bahwa pupuk kandang memiliki sifat yang alami dan tidak merusak tanah, menyediakan unsur makro (nitrogen, fosfor, kalium, kalsium, dan belerang) dan mikro (besi, seng, boron, kobalt, dan molibdenium). Supardi (2011) Pupuk kandang merupakan pupuk yang berasal dari campuran kotoran ternak dan urine serta sisa-sisa makanan yang tidak dihabiskan dan umumnya berasal dari ternak sapi, ayam, kerbau, kuda babi dan kambing. Selain itu pupuk kandang berfungsi untuk meningkatkan daya menahan air, aktivitas mikrobiologi tanah, nilai kapasitas tukar kation dan memperbaiki struktur tanah. Menurut Parnata, (2004) pupuk kandang terdiri dari dua bagian, yaitu:1. Pupuk dingin adalah pupuk yang berasal dari kotoran hewan yang diuraikan secara perlahan oleh mikroorganime sehingga tidak menimbulkan panas, contohnya pupuk yang berasal dari kotoran sapi, kerbau, dan babi.2. Pupuk panas adalah pupuk yang berasal dari kotoran hewan yang diuraikan mikroorganisme secara cepat sehingga menimbulkan panas, contohnya pupuk yang berasal dari kotoran kambing, kuda, dan ayam.

Menurut Supardi (2011) pengaruh pemberian pupuk kandang secara tidak langsung memudahkan tanah untuk menyerap air. Selain itu juga menambahkan bahwa pupuk kandang mempunyai beberapa manfaat dari penggunaannya pada tanaman. Pupuk kandang dapat menyediakan unsur hara makro (N, P, K) dan mikro (Ca, Mg, S, Na, Fe, Cu, Mo). Daya ikat ionnya tinggi sehingga akan mengefektifkan penggunaan pupuk anorganik dengan meminimalkan kehilangan pupuk anorganik akibat penguapan atau tercuci oleh hujan. Selain itu, penggunaan pupuk kandang dapat mendukung pertumbuhan tanaman karena struktur tanah sebagai media tumbuh tanaman dapat diperbaiki. Jadi dapat dikatakan bahwa, pupuk kandang ini dapat dianggap sebagai pupuk alternatif untuk mempertahankan produksi tanaman.Salah satu ternak yang cukup berpotensi sebagai sumber pupuk organik adalah kambing. Kotoran kambing mengandung bahan organik yang dapat menyediakan zat hara bagi tanaman melalui proses penguraian (dekomposisi). Proses ini terjadi secara bertahap dengan melepaskan bahan organik yang sederhana untuk pertumbuhan tanaman. Feses kambing mengandung sedikit air sehingga mudah diurai (Puspitasari, 2011).Selajutnya Puspitasari juga menjelaskan bahwa kotoran kambing bisa di manfaatkan sebagai pupuk organik dianjurkan dikomposkan dahulu hingga matang. Ciri-ciri kotoran kambing yang telah matang suhunya dingin,kering dan relatif sudah tidak bau. Tekstur dari kotoran kambing adalah khas, karena berbentuk butiranbutiran yang agak sukar dipecah secara fisik sehingga sangat berpengaruh pada proses dekomposisi dan proses penyediaan haranya, nilai rasio C/N pupuk kambing umumnya masih diatas 30. Pupuk yang baik harus mempunyai rasio C/N < 20, sehingga pupuk kambing lebih baik bila dikomposkan terlebih dahulu. Kadar air pupuk kandang kambing lebih rendah. Kandungan hara pupuk kandang kambing mengandung K (kalium) yang relative lebih tinggi dari pupuk kandang lainnya. Sementara kadar N dan P hampir sama dengan pupuk kandang lainnya. Selain unsur hara makro, kotoran kambing juga menyediakan unsur-unsur mikro seperti Mn, Zn dan Cu yang dibutuhkan oleh tanaman.Proses pengomposan terbagi menjadi dua yaitu aerob dan anaerob. Dalam proses pengomposan peranan mikroba selulolitik dan lignolitik sangat penting, karena kedua mikroba tersebut memperoleh energi dan karbon dari proses perombakan bahan yang mengandung karbon. Proses pengomposan secara aerob, lebih cepat dibanding anaerob dan waktu yang diperlukan tergantung beberapa faktor, antara lain : ukuran partikel bahan kompos, C/N rasio bahan kompos, keberadaan udara (keadaan aerobik), dan kelembaban. Kompos yang sudah matang diindikasikan oleh suhu yang konstan, serta memiliki ciri dingin, remah, wujud aslinya tidak tampak, dan baunya telah berkurang. Jika belum memiliki ciri-ciri tersebut, pupuk kandang belum siap digunakan.Semakin kecil ukuran bahan, proses pengomposan akan lebih cepat dan lebih baik karena mikroorganisme lebih mudah beraktivitas pada bahan yang lembut daripada bahan dengan ukuran yang lebih besar. Ukuran bahan yang dianjurkan pada pengomposan aerobik antara 1-7,5 cm. Sedangkan pada pengomposan anaerobik, sangat dianjurkan untuk menghancurkan bahan selumatlumatnya sehingga menyerupai bubur atau lumpur. Hal ini untuk mempercepat proses penguraian oleh bakteri dan mempermudah pencampuran bahan (Yuwono, 2006). Dari pokok masalah di atas maka penulis merancang sebuah mesin yang dapat mampu menghancurkan kotoran kambing agar penggunaan kotoran kambing lebih efektif dan lebih sempurna dalam pengomposanya dan penggunaannya sebagai bahan dasar pupuk organik.

1.2. Rumusan MasalahRancangan mesin penghancur kotoran kambing dapat diambil rumusan masalah sebagai berikut:1) Bagaimana mendesain dan merancang mesin penghancur kotoran kambing?2) Bagaimana perawatan mesin penghancur kotoran kambing tersebut?

1.3. Batasan MasalahAgar permasalahan yang dibahas dapat mengarah pada sasaranya, maka penulis membatasi pada bagian utama yang menunjang alat ini sebagai berikut:1) Merancang konstruksi rangka menggunakan las listrik dan mur-baut, serta menggunakan belt dan puli untuk sistem pemindah daya.2) Melakukan perawatan & perbaikan.

1.4. Tujuan dan ManfaatDari rumusan masalah yang telah ada maka tujuan dari pembuatan alat ini adalah:1. Memudahkan petani untuk menghancurkan kotoran kambing sebagai bahan dasar pupuk organik. Untuk manfaat yang dapat di ambil adalah:1. Agar dengan adanya mesin ini pemanfaatan kotoran kambing dapat dengan optimal dalam pemakaianya sebagai pupuk. BAB IILANDASAN TEORI

2.1. Tinjauan Pustaka1. PupukPupuk adalah suatu bahan yang digunakan untuk mengubah sifat fisik, kimia atau biologi tanah sehingga menjadi lebih baik bagi pertumbuhan tanaman Hidayati (2013). Menurut Supardi (2011) pupuk merupakan bahan yang mengandung sejumlah nutrisi yang diperlukan bagi tanaman. Pemupukan adalah upaya pemberian nutrisi kepada tanaman guna menunjang kelangsungan hidupnya. Pupuk dapat dibuat dari bahan organik ataupun anorganik. Pemberian pupuk perlu memperhatikan kebutuhan tumbuhan, agar tumbuhan tidak mendapat terlalu banyak zat makanan atau terlalu sedikit karena dapat membahayakan tumbuhan. Pupuk dapat diberikan lewat tanah ataupun disemprotkan ke daun. Sejak zaman purba sampai saat ini pupuk organik diketahui banyak dimanfaatkan sebagai pupuk dalam sistem usaha tani. Hidayati (2013) juga menuturkan bahwa pupuk dibedakan menjadi dua yaitu pupuk organik dan pupuk anorganik. Pupuk anorganik terdiri dari pupuk kimia seperti pupuk urea, pupuk super fosfat, pupuk kalium, pupuk amoniak dan yang lainnya. Pupuk organik terdiri dari berbagai macam pupuk hijau, hasil buangan dari binatang serta kotoran binatang atau ternak (kotoran sapi, babi, ayam dan lain-lain).Penggunaan pupuk kimia secara berkelanjutan menyebabkan pengerasan tanah. Kerasnya tanah disebabkan oleh penumpukan sisa atau residu pupuk kimia, yang berakibat tanah sulit terurai. Sifat bahan kimia adalah relatif lebih sulit terurai atau hancur dibandingkan dengan bahan organik. Menurut Supardi (2011) semakin kerasnya tanah dapat mengakibatkan :1. Penggunaan konsentrasi pupuk lebih tinggi untuk mendapat hasil sama dengan hasil panen sebelumnya.2. Tanaman semakin sulit menyerap unsur hara.3. Proses penyebaran perakaran dan aerasi (pernafasan) akar terganggu berakibat akar tidak dapat berfungsi optimal dan pada gilirannya akan menurunkan kemampuan produksi tanaman tersebut.Penambahan bahan organik dalam tanah lebih kuat pengaruhnya kearah perbaikan fisik tanah dan bukan khusus untuk meningkatkan unsur hara dalam tanah menurut Jedeng (2011). Lebih lanjut telah dijelaskan secara fisik bahan organik berperan dalam merangsang granulasi, menurunkan flastisitas dan kohesi, memperbaiki struktur tanah, meningkatkan daya tahan tanah dalam menahan air sehingga drainase tidak berlebihan, kelembaban dan temperatur tanah menjadi stabil, selain itu dapat meningkatkan jumlah dan aktivitas mikroganisme tanah. Bahan organik yang dibenamkan dalam tanah akan mengalami penguraian menjadi bentuk bentuk sederhana oleh mikroorganisme. Proses penguraian tersebut akan menghasilkan dan air, sedangkan senyawa nitrat akan terbentuk setelah melelui nitrifikasi. Sumber utama bahan organik adalah sisa tanaman yang dikembalikan ke dalam tanah dan pupuk organik.

2. Pupuk kandangSupardi (2011) Pupuk kandang merupakan pupuk yang berasal dari campuran kotoran ternak dan urine serta sisa-sisa makanan yang tidak dihabiskan dan umumnya berasal dari ternak sapi, ayam, kerbau, kuda babi dan kambing. Pupuk kandangadalah pupuk yang berasal dari kotoranhewan. Hewan yang kotorannya sering digunakan untuk pupuk kandang adalah hewan yang bisa dipelihara olehmasyarakat, seperti kotorankambing,sapi,domba, dan ayam. Selain berbentuk padat, pupuk kandang juga bisa berupa cair yang berasal dari air kencing (urin) hewan Parnata, (2004). Kotoran ternak menurut Hidayati (2013) merupakan sisa hasil metabolisme dari ternak yang tidak dapat dimanfaatkan lagi oleh ternak. Kotoran ternak dapat dimanfaatkan sebagai pupuk organik karena kotoran ternak memiliki komposisi kandungan unsur-unsur hara esensial yang dibutuhkan oleh tumbuhan. Selain itu, kotoran ternak juga memiliki asal usul hayati dan mengandung bahan organik yang terurai.Lebih lanjut Parnata, (2004) menjelaskan bahwa pupuk kandang terdiri dari dua bagian, yaitu:1. Pupuk dingin adalah pupuk yang berasal dari kotoran hewan yang diuraikan secara perlahan oleh mikroorganime sehingga tidak menimbulkan panas, contohnya pupuk yang berasal dari kotoran sapi, kerbau, dan babi.2. Pupuk panas adalah pupuk yang berasal dari kotoran hewan yang diuraikan mikroorganisme secara cepat sehingga menimbulkan panas, contohnya pupuk yang berasal dari kotoran kambing, kuda, dan ayam. Menurut Supardi (2011) bahwa pupuk kandang memiliki sifat yang alami dan tidak merusak tanah, menyediakan unsur makro (nitrogen, fosfor, kalium, kalsium, dan belerang) dan mikro (besi, seng, boron, kobalt, dan molibdenium). Selain itu pupuk kandang berfungsi untuk meningkatkan daya menahan air, aktivitas mikrobiologi tanah, nilai kapasitas tukar kation dan memperbaiki struktur tanah. Selanjutnya Supardi (2011), pupuk kandang mempunyai beberapa manfaat dari penggunaannya pada tanaman. Pupuk kandang dapat menyediakan unsur hara makro (N, P, K) dan Mikro (Ca, Mg, S, Na, Fe, Cu, Mo). Daya ikat ionnya tinggi sehingga akan mengefektifkan penggunaan pupuk anorganik dengan meminimalkan kehilangan pupuk anorganik akibat penguapan atau tercuci oleh hujan. Selain itu, penggunaan pupuk kandang dapat mendukung pertumbuhan tanaman karena struktur tanah sebagai media tumbuh tanaman dapat diperbaiki. Menurutnya pengaruh pemberian pupuk kandang secara tidak langsung memudahkan tanah untuk menyerap air.

3. Pupuk kandang kambingPupuk kandang kambing merupakan pupuk berasal dari hasil dekomposisi kotoran kambing baik itu berbentuk padat maupun cair. Unsur hara dalam pupuk kandang kambing sangat bervariasi tergantung pada jenis pakan yang diberikan dan cara penyimpanan pupuk kandang tersebut. Umumnya pupuk kandang kambing mengandung : 68%, (N) 0,95%, O) 0,35%, dan 1,00% menurut tabel 1 Hidayati (2013).

4. Alat penghancurPerabot seukuran meja makan mini (panjang 1,6 meter, tinggi 1,35 meter, lebar 0,9 (meter) itu berfungsi menghancurkan sampah organik-organik seperti batang, daun, dan ranting menjadi lebih halus. Hasil olahan lalu dijadikan pupuk kompos. Cara kerja mesin ini seperti mesin penggiling: memotong, mengaduk-aduk, dan mengubah timbunan sampah dedaunan menjadi material organik yang halus. Berpuluh-puluh kilogram tumpukan sampah dedaunan dapat segera disulap menjadi bubur serat dalam hitungan menit.Mesin pencacah bahan baku dalam pembuatan kompos ada beberapa model yakni:1. Model MPO-100 dilengkapi dengan penggerak (electic motor/listrik 2-3 kw atau atau mesin tempel 5-7 Hp) yang berkapasitas produksi sekitar 1 ton/hari.2. Model MPO-500 dilengkapi dengan penggerak (eletric motor/listrik 10 kw atau mesin tempel 12-16 Hp) yang berkapasitas produksi 3-5 ton/hari.3. Model MPO-1000 dilengkapi dengan penggerak (electric motor/listrik 15 kw atau mesin tempel 20-22 Hp) yang berkapasitas produksi 7-10 ton/hari (Sofian, 2006).Mesin pencacah sampah plastik terdiri dari 5 bagian utama yaitu rangka, unit masukan material, unit pencacah, unit penyaluran hasil cacahan, dan sistem penerusan daya. Sedangkan kebutuhan daya dihitung sesuai dengan beban yang ditimbulkan dari unit pencacah. Rangka utama terbuat dari besi siku 40mm x 40mm dan besi plat sebagai landasan. Unit masukan material terbuat dari besi plat tebal 2mm yang disatukan dengan penutup unit pencacah dengan pengikatan yang dapat dilepas pasang agar proses bongkar pasang dapat dilakukan dengan mudah. Unit pencacah terdiri dari pisau putar dan pisau tetap. Pisau putar terdiri dari 6 buah pisau cacah dengan ukuran 170mm x 70mm x 8mm yang dipasang pada poros penggerak menyatu dengan pelat dudukan pisau putar. Pisau tetap terdiri dari 4 buah pisau cacah dengan ukuran 170mm x 40mm x 10mm yang diikat pada dudukan pisau dinding cover. Mesin pencacah sampah plastik yang dibuat menggunakan sistim menggunting dengan konstruksi alat potong terdiri dari 6 pisau putar dan 4 pisau tetap yang diikat pada dinding cover. Mesin ini dioperasikan dengan menggunakan motor listrik dengan menggunakan elemen transmisi puli dan sabuk. Hasil dari mesin ini berupa serpihan kecil dengan ukuran 10-15mm dan dalam waktu 1 jam, mesin dapat mencacah sampah plastik sebanyak 20 kg (Robert Napitupulu, M.Subkhan, Lestary Dwi Nita) 2011.

2.2. Rancang Bangun Mesin Penghancur Kotoran KambingA. Motor listrikMotor listrik adalah mesin yang mengubah energi listrik mrnjadi energi mekanik. Dapat berupa motor arus searah maupun arus bolakbalik. Alat ini bias disebut juga sebagai generator atau dinamo karena dapat mengubah energi mekanin menjadi energi listrik. Motor listrik arus searah mengubah energi listik menjadi energi mekanis beruka putaran yang akan di gunakan sebagai pemutar peralatan produksi.Motor listrik berfungsi sebagai pengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Pada konstruksinya mesin terbuat dari dua buah katub magnet yang terdiri dari lilitan jangkar (gulungan) yang terbuat dari lilitan kawat baja. Motor listrik sendiri di bedakan menjadi dua yaitu motor listrik searah dan motor listrik bolakbalik.Daya motor yaitu suatu ukuran menentukan performa motor. Sedangkan rumusan untuk menghitung besarnya daya motor adalah :(Khurmi 1980 : hal 107)Dimana :P = Daya yang di pindahkan (Watt)N = Putaran Motor (rpm)T = Momen Torsi (Nm) = 3.14

B. PorosPoros adalah suatu bagian stasioner yang berputar, biasanya berpenampang bulat di mana terpasang elemenelemen seperti roda gigi (gear), pulley, flyell, engkol, sprocket dan elemen pemindah lainya. Poros bisa menerima beban lenturan, beban tarikan, beban tekan atau beban puntiran yang bekerja sendiri atau berupa gabungan satu dengan lainnya (shigley , 1983).1. Macam-macam porosPembagian poros untuk meneruskan daya dikelasifiasikan berdasarkan pembebanannya sebagai berikut :a. Poros trasmisiPoros trasmisi lebih dikenal dengan sebuah shaft. Shaft akan mengalami beban puntir berulang, beban lentur berganti ataupun kedua-duanya. Pada shaft, daya dapat di trans misikan melalui gear, pulley, sprocket rantai, dll.b. Poros spindlePoros spindle adalah poros trasmisi yang relatif pendek, misalnya pada poros utama mesin perkakas dimana beban utama adalah beban puntiran.c. Poros gandarPoros gandar adalah poros yang dipasang diantara roda-roda kereta barang. Poros gandar tidak mendapat beban puntir dan hanya mendapat beban lentur.Persamaan yang digunakan untuk menghitung poros dengan pembebanan momen puntir antara lain :1. Daya rencana .(kW)(Kiyokatsu, S. 1979, hal 7)

Dimana :P = Daya yang di transmisikan (kW) = Faktor koreksi = Daya (kW)2. Momen puntirJika momen puntir :(Kiyokatsu, S. 1979, hal 7)Sehingga,

Dimana :T = Momen rencana (kg/mm)= Putaran motor (rpm)3. Tegangan geser yang diijinkan.(Sularso, 1991 hal.8)Dimana := Faktor keamanan = Tegangan geser yang dijinkan (kg/mm)4. Diameter poros (Kiyokatsu, S.1991, hal 8)Dimana : = Diameter poros (mm) = Faktor pembebanan secara halus = Faktor pembebanan lentur = Tegangan geser yang dijinkan (kg/mm)

C. PuliPuli berfungsi sebagai meneruskan daya untuk memutar poros yang satu ke poros yang lain di hubungkan dengan menggunakan sabuk (belt) atau tali. Untuk kecepetan tergantung pada perbandingan diameter puli yang di gunakan. Perbandingan kecepatan pada puli berbanding terbalik dengan diameter puli seperti persamaan di bawah ini :(Khurmi, 2002 hal: 619)Dimana : D = Diameter puli (mm)N = Kecepatan putaran puli (rpm)

D. Sabuk / beltSabuk adalah salah satu bagian dari elemen mesi yang dapat mentrasmisikan daya, dimana sabuk di hubungkan dengan puli yang berada di poros. Sabuk / belt di klasifikasikan menjadi 3 adalah :1. Flat beltBelt ini digunakan untuk mentrasmisikan daya dari satu puli ke puli yang lainya dengan jarak tidak lebih dari 10 m2. Cercolar belt/ropeBelt ini digunakan untuk mentrasmisikan daya dari satu puli lain dengan jarak lebih dari 5 m3. Van belt (sabuk V)Sabuk jenis ini untuk mentrasmisikan daya dimana jarak dari kedua puli dekat

Gambar : 1.1. Dimesi Belt (Sumber : Sularso & Kiyokatsu S., 2004)

Untuk menghitung panjang sabuk (L) :

......( Sularso,1979 hal 170 )

Dimana :L = Panjang sabuk V yang digunakan (mm)= Diameter puli besar (mm)= Diameter puli kecil (mm) = Sudut singgung ( )C = Panjang antar poros puli (mm)Untuk menghitung kecepatan sabuk :..(Sularso,1991:166)Dimana: V = kecepatan puli (m/s) = diameter puli kecil(mm) = putaran puli kecil (rpm)

E. BantalanBantalan adalah bagian dari elemen mesin yang memegang peran cukup penting. Bantalan berguna untuk menumpu poros dan memberi kemungkinan poros dapat berputar bersamanya atau berputar padanya tanpa mengalami gesekan. Bantalan dapat dikasifikasikan menjadi 2 yaitu :a. Bantalan luncur (sliding cotact bearing)Bantalan ini akan tarjadi gesekan luncur antara poros dan bantalan karena permukaan poros ditumpu oleh bantalan.b. Bantalan gelinding (rolling contact bearing)Bantalan akan terjadi gesekan gelinding antara bagian yang berputar dengan bagian yang diam dengan elemen gelinding seperti roll maupun peluru.Ditinjau dari keadaan beban pada bantalan dapat juga di bedakan :1. Bantalan radialGaya tekan bekerja arah radial (tegak lurus sumbu).2. Bantalan aksialArah beban bantalan sejajar dengan sumbu poros.3. Bantalan aksial-radial (bantalan gelinding khusus)Bantalan ini mampu menumpu beban yang arahnya sejajar dan tegak lurus sumbu poros.Fungsi bantalan gelinding adalah gesekan kecil, sedikit memerlukan pelumasan, tetapi banyak konsumen lebih memilih bantalan luncur dalam hal tertentu karena bantalan ini dapat lebih tahan terhadap gaya-gaya kejutan, gaya sentifugal dan putaran tinggi.Beban rata-rata bila putara tetap dapat di hitung menggunakan rumus :.....(S Kiyokatsu Suga, 2004 Hal 138)Dimana P = 3 bantalan bola dan untuk bantalan roll. Harga P = 3 di peroleh dari percobaan, sedangkan harga ditetapkan atas dasar studi oleh banyak peneliti.Misalkan :.............................................( S Kiyokatsu Suga, 2004 hal 147)

Dimana : = Umur nominal andalan (jam) = Andalan umur (jam)= Umur bantalan (jam)

F. RangkaRangka merupakan bagian dari mesin yang berfungsi sebagai penahan dari seluh komponen-komponen dari mesin. Berikut ini langkah-langkah perakitan rangka :1. Pengurangan volume bahanPengurangan volume bahan merupakan langkah pembentukan bahan bakal yang akan menjadi komponen yang akan digunakan untuk suatu produk yang akan di buat. Contoh dari pengurangan volume bahan sebagai berikut :1. Pemotongan logam1. Pengeboran pada logam1. Penggerindaan1. Pengikiran1. Proses penyambunganProduk yang terdiri dari dua atau lebih bagian memerlukan suatu proses penyambungan (Djaprie,1985 hal.8)1. PengelasanMengelas adalah menyambung dua bagian logam dengan cara memanaskan sampai suhu lebur dengan memakai bahan pengisi atau tanpa bahan pengisi. Proses pengelasan adalah proses penyambungan logam dengan menggunakan energi panas. Sambungan las mempunyai tingkat kerapatan yang baik serta mempunyai kekuatan sambungan yang memadai.Sambungan las dapat dihitung dengan menggunakan rumus : Tegangan geser yang terjadi

Dimana : = Tegangan geser (kg/) = Tegangan tarik (kg/) P = Beban tarik (kg) I = Panjang lasan (cm) T = Tebal penampang plat (cm)Untuk menghitung tegangan geser maksimum dan tegangan tarik maksimum: Tegangan geser maksimum :

Tegangan tarik maksimum :

1. Penyambungan dengan mur-bautPenyambungan mur-baut adalah alat yang penting dalam suatu rangkaian mesin. Penyambungan dengan mur-baut dilakukan pada dua atau lebih bagian mesin yang bertujuan untuk memudahkan dalam bongkat maupun pasang alat tersebut. Untuk pemilihan mur-baut harus dilakukan dengan teliti untuk mendapatkan ukuran beban yang diterimanya sebagai usaha untuk mencegah terjadinya kerusakan pada rangkaian mesin. Sambungan ini dapat di gunakan pada motor listrik, bantalan, puli, dan lainya.

1. Proses finisingFinising adalah proses yang dilakukan pada tahap terakhir untuk mendapatkan benda yang memiliki bentuk halus, rapih, serta menghasilkan lapisan pelindung.

a. PengamplasanPengamplasan adalah proses berfungsi untuk membersihkan dan memperhalus benda kerja untuk mendapatkan bentuk yang halus, licin, dan rapi. Pengamplasan biasa dilakukan manual dan dengan mesin tergantung dengan penggunaanya.b. PendempulanPendempulan dilakukan untuk menutupi celah-celah yang ada akibat proses pengerjaan agar tertutup rata permukaan yang bercelah. Proses ini dilakukan setelah alat jadi dan sebelum pengecatan. c. PengecatanPengecatan adalah proses terakhir dari suatu alat yang di buat. Proses ini adalah melapisi alat dengan menggunakan cat berwarna bermanfaat untuk mengurangi korosi, menghasilkan penampilan yang menarik, mempunyai nilai estetika dll.1. Menghitung reaksi tumpuPada pembebanan reaksi tumpuan di titik A, yaitu dan reaksi di titik B, yaitu . Gaya-gaya reaksi dapat ditenkan dangan mengunakan syarat kesetimbangan gaya yaitu:

Gambar : 1.2. Reaksi tumpu beban berbagi rataSumber : Prof. Soedarto, 2000 hal. 35

Dimana :R = Berat beban terbagi rata pada pusat beratnyaL = Panjang beban terbagi rata

1. Untuk mencari momen di titik A Gaya dimomenkan di titik B sama dengan nol

....(Prof. Soedarto, 2000 hal. 36)2. Untuk mencari momen di titik B Gaya dimomenkan di titik A sama dengan nol

.....(Prof. Soedarto, 2000 hal. 36)3. Mencari gaya lintangDengan syat kesetimbangan , jumlah gaya vertical sama dengan nol :Di titik A, DA = RA, di titik x

4. Menghitung momen lenturMomen maksimum terjadi di tengah batang (L), momen pada ujung batang :L = 0, MA = MB = 0 Jadi momen di titik x :(S. Ttimoshenko 1989, hal. 112)

BAB IIIMETODELOGI PERANCANGAN

3.1. Diagram alir

Mulai

Studi Literatur

Studi Lapangan

Sketsa Pembuatan Alat

Perhitungan

TidakPengolahan DataSelesaiKesimpulan dan SaranPembahasanPengambilan DataPengujian MesinPembahasan

3.2. Prosedur perancangan dan penelitianLangkah-langkah dalam perencanaan dan penelitian adalah sebagai berikut :1. Mempersiapkan gambar kerja2. Mempersiapkan bahan-bahan untuk membuat komponen yang akan dibuat3. Mempersiapkan komponen yang akan dibeli langsung dipasaran yang diperlukan4. Melakukan perakitan mesin5. Melakukan uji mesin6. Pengambilan data7. Pengolahan data hasil penelitian3.3. Parameter penelitian Daya rencana (Pd) dalam Kw Momen puntir (kg mm) Kapasitas produksi (kg/jam)3.4. Spesifikasi Mesin dan Alata. Spesifikasi mesin yang digunakan :1. MotorTipe: jxjc 46Daya motor: 0,25 hp, 1 phaseTegangan motor: 220 vPutaran motor: 1500 rpmb. Alat yang akan digunakan Alat ukur yang diperlukan Material benda kerja Gergaji Besi Las Listrik Mesin Bubut Mesin Gurdi Mesin Gerinda Tangan Gunting Plat Palu Kikir

3.5. Tempat Pembuatan dan PenelitianTempat yang digunakan untuk membuat alat adalah Bengkel permesinan. Untuk tempat pengujian mesin di bengkel Universitas Surakarta.3.6. Proses Pembuatan Mesim Penghancur Kotoran KambingNOOperasi kerjaMesin yang digunakanWaktu pengerjaan (menit)

1.

2.

3.

4. KerangkaPotong bahan besi siku 50x50 panjang 500 mm 2 biji, panjang 300 mm 2 biji, panjang 200 mm 2 biji, panjang 280 mm 7 biji, panjang 600 mm 2 biji. Gerinda sisi yang tajam Las seperti gambar Gerinda bekas lasPoros putarPotong bahan poros dengan panjang 280 mm dan bubut rata seperti gambar serta bor pada ujungnya untuk baut pulli dan betu gerida.Cover batu gerinda + cerobong masuk dan keluarPotong plat besi 200 mm, las dan bor sesuai dengan gambarMesin gergaji potong

Mesin gergaji potong

Mesin bubut

Mesin bor

Gunting plat, las listrik, mesin Bor.

3.7. Jadwal perancangan

NoJadwal rancanganWaktu / bulan

Mei 2014 ` Juni 2014Juli 2014Agustus 2014

1234123412341234

1Desain &gambar

2Proposal

3Pembuatan alat

4Pengujian

5pelaporan

6seminar

BAB IVMETODE PERANCANGAN

4.1 Perhitungan Dan PerencanaanA. Motor listrikDengan pertimbangan kinerja mesin agar berfungsi dengan maksimal dan ketersediaan motor listrik di pasaran, maka motor yang digunakan adalah motor dengan daya Hp.Spesifikasi motor listrik yang digunakan:a. P = Hp, 1 phaseb. N = 1500 rpmc. Tegangan = 110/220V

B. PorosPutaran motor (n)= 1500 rpm1 HP= 0,736 kWDaya (p)= 0,25 HP = 0,25 x 0,736 = 0,184 kWFaktor koreksi (Fc)= 21. Daya rencana (Pd)(Kw)

2. Momen rencanaTorsi pada poros motor

Torsi pada poros motor

3. Tegangan geser yang diijinkan ; Karena bahan poros S-C 37 ;

4. Diameter Poros 50 150 80 C A B D WH = 2,055 RHA RHB RVA RVB = 0,5 = 2,7 Momen yang terjadi pada setiap titik horizontalMA = 0-(RHB.150) - ( . 50) + ( . 230) = 0-RHB . 150 - (2,055 . 50) + (2.055 . 230) = 0-RHB . 150 102,75 + 472,65 = 0

FH = 0RAH + RHB - - = 0RAH + 2.466 2,055 2,055 = 0

Momen yang terjadi pada setiap titik horizontalMC = . 0 = 0MA = - . 50= - 2,055 . 50 = 102,75 kgmmMB = - . 200 + RAH . 150= - (2,055 . 200) + 1,66 . 150= - 411 + 249 = -162 kgmmMD = - . 280 + (RAH . 230) + (RBH . 80)= - (2,055 . 280) + (1,66 . 230) + (2,466 . 80)= 3,68 kgmm Momen yangterjadi pada setiap titik vartikalMB = 0-(RVB.150) + ( . 230) - ( . 50) = 0-RVB . 150 + (2,7 . 230) - (0,5. 50) = 0-(RVB . 150) + (621 25) = 0

FV = 0RAV + RVB - - = 0RAV = + - RVB= 0RAV = 0,5 + 2,7 - 3,97 = 0

Momen yang terjadi pada setiap titik horizontalMC = . 0 = 0MA = - . 50= -0,5. 50 = - 25 kgmmMB = - . 200 + RAV . 150= - (0,5 . 200) + 0,77 . 150= - 100 + 33 = - 215,5 kgmmMD = - . 280 + (RAV . 230) + (RVB . 80)= - (0,5 . 280) + (0,77 . 230) + (3,97 . 80)= 0,5 kgmm

C. Perhitungan sabuk dan puliDaya (p)= 0,25 HP = 0,25 x 0,75 = 0,1875 KwPutaran motor (n)= 1500 rpmPenampang sabuk V type ADiameter puli = 95 mmUntuk perbandingan putaran :

1. Diameter puli pada poros putar Putaran poros

Sudut 34W = 11,95 K = 4,5 E = 15 F = 10

Dk = Dp + 2K = 142,5 + 2 x 4,5 =151,5 mm

2. Kecepatan sabuk V

3. Panjang Keliling Sabuk V

Jadi karena panjang sabuk yang digunakan yang ada dipasaran adalah L = 660 mm

4. Menentukan jarak sumbu poros

Dimana :

Maka :

5. Sudut Kontak

BAB VPERBAIKAN DAN PERAWATAN

5.1. PerbaikanPerbaikan yang diperlukan dalam mesin penghancur kotoran kambing adalah :1. Cepat mengganti komponen apabila terjadi kerusakan agar tidak membahayakan komponen yang lainnya.2. Selalu mengganti dengan suku cadang yang standart

5.2. PerawatanAadapun perawatan yang diperlukan dalam mesin penghancur kotoran kambing adalah :1. Selalu mengecek setiap bagian mesin sebelum diguakan.2. Selalu membersihkan setiap bagian mesin setelah digunakan berproduksi.3. Cek Bantalan dan diberi pelumas supaya memperpanjang dari bantalan tersebut.4. Mesin harus bekerja sesuai dengan kemampuannya dan kapasitasnya dalam memproduksi.

BAB VIKESIMPULAN DAN SARAN6.1. KesimpulanDari hasi perancangan didapat :1. Alat yang dirancang adalah alat penghancur kotoran kambing dengan mekanisme penggerak motor 0,25 hp, terdiri dari 2 buah piringan gerinda setatis dan dinamis sehingga proses penghancuran kotoran kambing lebih cepat. Alat penghancur kotoran kambing ini dirancang untuk mempermudah petani menghancurkan kotoran kambing sebagai bahan dasar pembuatan pupuk organik. Hasil uji keseragaman data, kecukupan data dan perhitungan nilai persentil, dapat ditentukan ukuran rangka alat dengan tinggi 90 cm, lebar 28 cm dan panjang rangka 60 cm.

6.2. SaranBeberapa saran yang dapat diberikan dan pengembangan perancangan selanjutnya, yaitu:1. Peneliti selanjutnya disarankan merancang alat penghancur kotoran kambing menggunakan mata pisau untuk penghancurnya karena terkadang banyak sekali kotoran kambing yang bercampur dengan benda-benda keras seperti kayu, karena dengan menggunakan batu gerinda sangan tidak mungkin dalam penghancurannya.

DAFTAR PUSTAKA

Hidayati, E., 2013. kandungan fosfor rasio C/N dan ph pupuk cair hasil fermentasi kotoran berbagai ternak dengan starter stardec. Skripsi : ikip pgri semarang fakultas pendidikan matematika dan ilmu pengetahuan alam program studi pendidikan biologi Jedeng, I.W., 2011. Pengaruh jenis dan dosis pupuk organik Terhadap pertumbuhan dan hasil Ubi jalar (ipomoea batatas (l.) Lamb.) Var. Lokal ungu. Tesis : program studi pertanian lahan kering. Program pascasarjana Universitas udayana Denpasar Khurmi .R.S Gupta.J.K. Macune design. Eurada publishing House. New delhi : 1980 Parnata, A.S., (2004).Pupuk Organik Cair. Jakarta : PT Agromedia Pustaka Shigley. Mechanikal Enjineering Design. English : 1983 Sularso, Kiyokatsu S. Dasar Perancanaan Dan Pemilihan Elemen mesin. Pradya Paramita Jakarta : 1979 Supardi, A., 2011. Aplikasi pupuk cair hasil fermentasi kotoran padat kambing terhadap pertumbuhan tanaman sawi (brassica juncea ) sebagai pengembangan materi mata kuliah fisiologi tumbuhan. Sekripsi: Program Studi Pendidikan Biologi fakultas keguruan dan ilmu pendidikan Universitas muhammadiyah Surakarta.

19