perancagan pengering tembakau …eprints.umm.ac.id/23065/2/jiptummpp-gdl-mranggaanu-42372-1... ·...
TRANSCRIPT
i
PERANCAGAN PENGERING TEMBAKAU
KAPASITAS 100 KG/PROSES
TUGAS AKHIR
Diajukan Kepada
Universitas Muhammadiyah Malang
Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar
Sarjana (S-1) Teknik Mesin
Disusun Oleh :
M.RANGGA ANUGRAH
NIM : 201110120311117
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2015
iii
LEMBAR PENGESAHAN
TUGAS AKHIR
PERANCANGAN PENGERING TEMBAKAU
KAPASITAS 100 KG/PROSES
Diajukan Kepada
Universitas Muhammadiyah Malang
Sebagai Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Mesin
Disusun Oleh :
Nama : M. RANGGA ANUGRAH
Nim : 201110120311117
Telah diperiksa, disetujui dan disahkan oleh :
vi
SURAT PERNYATAAN TIDAK PLAGIAT
Yang bertanda tangan di bawah ini :
Nama : M. RANGGA ANUGRAH
NIM : 201110120311117
Tempat / Tanggal Lahir : Bima, 08 maret 1993
Fakultas / Jurusan : Teknik / Teknik Mesin
Menyatakan bahwa karya ilmiah atau skripsi ini yang berjudul
“PERANCANGAN PENGERING TEMBAKAU KAPASITAS 100
KG/PROSES” adalah bukan karya tulis orang lain baik sebagia maupun keseluruhan
kecuali dalam bentuk kutipan yang telah saya sebutkan sumbernya.
Demikian surat pernyataan ini dibuat dengan sebenar – benarnya. Jika terbukti
melanggar, penulis siap menerima sanksi akademik yang berlaku di Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Malang.
vii
ABSTRAK
Tembakau adalah salah satu hasil bumi yang sangat menguntungkan apabila
di produksi, Seiring dengan perkembangan zaman yang semakin maju yang segalanya
dapat dilakukan dengan alat bantu atau alat elektronik, maka dirancang sebauh alat
pengering tembakau yang berkapasitas 100kg/proses. Sistem pengeringan daun
Tembakau dapat menggunakan 2 cara, yaitu dengan cara konvesional dengan
menjemur daun tembakau di bawah sinar matahari dan dengan cara mengeringkan
dengan menggunakan alat pengering.
Dalam merancang alat pengering terlebih dahulu harus di ketahui kadar air
dalam tembakau yaitu sekitar 85%, dan yang akah di turunkan dalam proses
pengeringan ini akan menjadi sekitar 10 %. Dalam proses pengerigan konvesional
dengan matahari diperlukan waktu sekitar 3-4 hari dengan suhu rata- rata 27oC dengan
menggunakan alat pengering yang di rancang dapat mengurangi waktu pengeringan
tersebut menajadi lebih efisiensi.
Dari perancangan yang telah dilakukan didapatkan dimebsi tabung pengering
diemeter 0,61 m, panjang 2 m dan tinggi 1,5 meter. Waktu dibutuhkan dalam sekali
pengeringan adalah 2 jam, dan jumlah pulley yang akan digunakan berjumlah 4 pulley
diameter pulley 1 (D1) = 50 mm, D2 = 200 mm, D3= 50 mm, D4=235 ≈250 mm,
didapat putaran poros pengaduk = 50 rpm dengan putaran motor 940 rpm dengan daya
motor 2,5 hp.
Kata Kunci : pengering, tembakau, mesin pengering tembakau
viii
ABSTRACT
The improvement of tobacco dryer machine is essential since tobacco is one
of promising crops which has been produced until now. This study was conducted to
design a tobacco dryer machine with capacity of 100kg/process.
Tobacco water content will be reduced from 85% to 10% by the drying process
which is more efficient by using tobacco dryer machine than conventional drying
process which took 3-4 days with 27oC temperature in average.
The result of the design showed that the diameter of tube dryer dimension is
0,61 m, 2 m length, and 1,5 m height. The required time of drying process is two hours
with the amount of 4 pulleys in different diameters; diameter of pulley 1 (D1) = 50 mm,
D2 = 200 mm, D3= 50 mm, D4=235 ≈250 mm which resulted in 50 rpm of stirrer with
940 rpm rotation motor by 2,5 hp power of the motor.
Keywords: Dryer, Tobacco, Tobacco Dryer Machine
ix
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Wr.Wb
Alhamdulillah, atas limpahan rahmat serta hidayah-Nya Tugas Akhir ini
dapat terselesaikan. Shalawat dan salam semoga senantiasa tercurah kepada
junjungan Nabi Besar Muhammad SAW dan keluarga, sahabat, serta pengikutnya
hingga akhir zaman.
Selanjutnya penulis berharap semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat
bagi banyak pihak . Tugas Akhir ini dapat terwujud atas bantuan, bimbingan serta
dukungan dari berbagai pihak. Penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Kedua orang tuaku tercinta, yang jasa-jasa mereka tidak dapat terwakilkan
dengan tulisan dan terima kasih buat kakak saya Mawar dan Adik saya Fayakun
yang selalu mendukung saya.
2. Ir. Herry Suprianto. MT. dan Ir. Mulyono, MT. yang telah dengan sabar
membimbing penulis dalam menempuh perkuliahan serta penyusunan Tugas
Akhir.
3. Seluruh dosen Teknik mesin yang telah sabar membimbing penulis selama
masa kuliah.
4. Teman - Teman Teknik Mesin Angkatan 2011 kelas C terima kasih
semuanya,terutama buat teman teman saya ari, yuda, lendra yang telah memberi
dukungan. Semoga teman yang lain cepat menyusul
5. Teman – Teman seperjuangan saya dari kota kelahiran semoga cepat menyusul
nita, dian abim, riski, intan, nurul dan anisa. Jangan lama- lama ya ingat umur
6. Terima kasih banyak atas semua doa dan dukungan buat kalian semua yang
telah terus mendukung saya, (suwun sing akeh)
Kritik dan saran yang membangun sangat kami harapkan. Penulis berharap
Tugas Akhir ini berguna bagi semua pihak agar dapat hasil yang baik
Wassalamu’alaikum Wr.Wb
Malang, 24 agustus 2015
Penulis
x
DAFTAR ISI
LEMBAR JUDUL .................................................................................... i
POSTER .................................................................................................... ii
LEMBAR PENGESAHAN ..................................................................... iii
LEMBAR KONSULTASI / ASISTENSI ............................................... iv
SURAT PERNYATAAN TIDAK PLAGIAT ........................................ v
ABSTRAKSI INDONESIA ..................................................................... vi
ABSTRAKSI ENGLISH ......................................................................... vii
KATA PENGANTAR .............................................................................. viii
DAFTAR ISI ............................................................................................. ix
DATAR TABEL ....................................................................................... xi
DAFTAR GAMBAR ................................................................................ xii
BAB I PENDAHULUAN .................................................................... 1
I.1 Latar Belakang ................................................................. 1
I.2 Rumusan Masalah ............................................................ 3
I.3 Tujuan Penulisan .............................................................. 3
I.4 Manfaat Penulisan ............................................................ 3
I.5 Batasan Masalah ............................................................... 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA .......................................................... 4
II.1 Pengertian Secara Umum ................................................. 4
II.2 Alat Pengering Buatan ..................................................... 4
II.3 Prinsip Kerja Pengering ................................................... 10
II.4 Faktor Yang Mempengaruhi Pengeringan ....................... 10
II.5 Pengaruh Suhu Pada Proses Pengering ............................ 11
II.6 Kadar Air Bahan .............................................................. 12
II.7 Kalor ................................................................................. 12
xi
II.8 Proses Perpindahan Kalor ................................................. 14
II.9 Koefisien Perpidahan Panas Menyeluruh ......................... 18
II.10 Fan (Kipas) ....................................................................... 19
II.11 Elemen Pemanas .............................................................. 21
II.12 Tembakau ......................................................................... 24
BAB III METODE PERANCANGAN ................................................. 26
III.1 Metode Pengumpulan Data .............................................. 26
III.2 Konsep Rancangan ........................................................... 26
III.3 Cara Kerja Mesin ............................................................. 26
III.4 Variabel Yang Diamati .................................................... 27
III.5 Kapasitas Mesin Pengering .............................................. 28
III.6 Komponen Yang Akan Digunakan .................................. 28
III.7 Perhitungan Perancangan ................................................. 29
III.8 Diagram Alir Perancangan ................................................ 30
BAB IV PERHITUNGAN PERANCANGAN ..................................... 31
IV.1 Data Perancangan ............................................................ 31
IV.2 Perhitungan Dimensi Ruang ............................................ 31
IV.3 Perhitungan Beban Kalor Ruang Pengering .................... 33
IV.4 Perhitungan Beban Ruang Pengering ............................. 36
IV.5 Kecepatan Massa Udara Dalam Ruang Pengering .......... 37
IV.6 Perhitungan Penyangah Tabung Pengering .................... 38
IV.7 Perhitungan Pulley .......................................................... 41
IV.8 Poros Pengaduk ................................................................ 43
IV.9 Perhitungan Diameter Poros ............................................ 44
IV.10 Perancangan Daya Motor ................................................. 46
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ................................................ 48
V.1 Kesimpulan ...................................................................... 48
xii
V.2 Saran ................................................................................. 48
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xiii
DAFTAR GAMBAR
Hal
Gambar 2.1 Pengering Talam ................................................................. 7
Gambar 2.2 Pengering Menara .............................................................. 7
Gambar 2.3 Pengering Putar .................................................................... 8
Gambar 2.4 Pengering Film Tipis ............................................................ 9
Gambar 2.5 Pengering Tromol ................................................................. 10
Gambar 2.6 Laju Perpindahan Panas Secara Konduksi ........................... 14
Gambar 2.7 Laju Perpindahan Panas Secara konveksi ............................ 17
Gambar 2.8 Laju Perpindahan Panas Secara konveksi ............................ 17
Gambar 2.9 Laju Perpindahan Panas Secara Radiasi............................... 18
Gambar 2.10 Mekanisme Pompa .............................................................. 20
Gambar 2.11 Elemen Pemanas .................................................................. 23
Gambar 2.12 Hubunngan Antara Daya Tegangan .................................... 24
Gambar 2.13 Tembakau ............................................................................. 25
Gambar 3.1 Konsep Mesin Pengering ....................................................... 26
Gambar 3.2 Diagram Alir .......................................................................... 30
Gambar 4.1 Transmisi Pulley Reducer ...................................................... 41
Gambar 4.2 Gaya Yang Bekerja Pada Poros ............................................. 43
Gambar 4.3 Sistem Transmisi Pulley ......................................................... 46
xiv
DAFTAR PUSTAKA
Adnindita, K. 2011. Budidaya Tanaman Tembakau
Anonym, 2014. Makalah Panen dan Pasca Panen,
http://harnoblog.blogspot.com/2012/10/ penanganan-pasca-panen-pada.
Arta Budi, Sandi. 2006. Tabel massa jenis dan berat jenis.
Dhanang, 2012. Pengeringan tembakau rajangan
Hafsah. 2003. Pembangunan Pertanian Melalui Peningkatan Dalam Usahatani
Hanum, C. 2008. Teknik Budidaya Tanaman. Departemen Pendidikan Nasional,
Jakarta.
Holman, JP. 1995 Perpindahan kalor. Jakarta : Erlangga.
Purnomo, Hari. 1995. Aktivitas Air dan Peranannya dalam Pengawetan Pangan.
Santosa, 2007. Pasca Panen Tembakau
Suharto, Ir. 1991. Teknologi Pengawetan Pangan. Jakarta : Rineka Cipta.
Sularso. 1983. Dasar perencanaan dan pemilihan elemen mesin, Jakarta : Pradnya
Paramita
Taib ,G., Sa’id ,E..G. , Wiraatmaja, S.1988. Operasi Pengeringan Pada Pengolahan
Hasil Pertanian.Jakarta: Mediyatama Sarana Perkasa.
Warren L. McCabe, Julian C. 1990. Operasi teknik kimia jilid 1 , Jakarta : Erlangga.
48