1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Seiring dengan meningkatnya perkembangan ilmu pengetahuan

dan teknologi, maka kebutuhan manusia akan sesuatu cenderung akan

naik pula. Dahulu orang harus bersusah payah untuk membuka sabut

kelapa dengan cara menggigit dengan gigi, memukul- mukul dengan batu

hingga akhirnya ditemukan logam sebagai alat pembantu untuk

membuka sabut kelapa.

Data dari APCC (Asia Pacific Coconut Community) mencatat bahwa

Indonesia merupakan negara dengan luas lahan perkebunan kelapa

terbesar kedua sedunia dengan luas lahan 3,776 juta ha (Coconut Statistic

Yearbook, 2006). Dengan pembuatan alat maka dapat dilakukan dengan

mudah, cepat, dan seiring dengan waktu, kemudian ditemukan alat

pengupas sabut kelapa dengan sistem hidrolik yg lebih memudakan

petani atau pengusaha kelapa dengan mudah, cepat dan tepat.

Terdapat beberapa metode dalam mengupas sabut kelapa. Pengupas

sabut kelapa merupakan sub-sistem yang berfungsi untuk mengupas

sabut kelapa sampai terlepas dari tempurungnya. Penyerat sabut kelapa

bertujuan memisahkan serat (cocofiber) dan debu (cocodust) dari sabut

kelapa. Pemilah serat bertujuan memisahkan cocofiber dari cocodust.

2

Pada dasarnya sebagai pemilah dan untuk memisahkan cocofiber dari

cocodust yang menempel (Rindengan., 1995).

1.2 Rumusan Masalah

Penulisan Tugas Akhir ini memiliki tujuan, antara lain :

1.2.1 Tujuan umum.

a. Dapat membuat suatu perencanaan dan sekaligus

mengaplikasikan dalam praktek lapangan.

b. Untuk menambah wawasan pengetehuan mahasiswa

terhadap hal –hal yang berkaitan dengan teknologi tepet

guna.

1.2.1 Tujuan khusus.

a. Untuk memenuhi persyaratan mata kuliah Tugas Akhir

Program Studi S-1 Teknik Mesin Universitas Wijaya Putra

Surabaya.

b. Untuk memenuhi syarat kelulusan dan memperoleh gelar S-1

Teknik Mesin.

1.3 Batasan Masalah

Untuk mencapai tujuan dari perencanaan dan memperjelas ruang lingkup

permasalahan yang akan d bahas, maka akan ditentukan batasan masalah

dalam penulisan ini. Dimana dalam batasan masalah ini dihadapkan pada

3

persoalan pada mesin pengupas sabut kelapa menggunakan sistem hidrolik

dengan parameter – parameter yang nanatinya dapat dijadikan pembahasan

penulisan.

Diantara parameter – parameter tersebut antar lain :

1.3.1 Perhitungan perencanaan yang akan dibahas pada penulisan kali

ini tidak mengulas mengenai perhitungan tentang rangka dari

mesin, dengan asumsi rangka dari mesin pengupas sabut kelapa

dinyatakan aman terhadap proses – proses penekanan yang

terjadi.

1.3.2 pada proses penekanan yang dilakukan, perbedaan temperatur

diasumsikan tidak akan berpengaruh terhadap proses

penekananya maupun pada komponen – komponen mesin dan

peralatan hidrolik yang ada.

1.3.3 pada rangkaian hidrolik kehilangan tekanan yang terjadi

sangatlah kecil, sehingga hal tersebut tidak akan berpengaruh

terhadap proses permesinan.

1.3.4 perhitungan mengenai rangkaian hidrolik yang digunakan dalam

penulisan kali ini tidak akan dimasukan dalam pembahasan.

1.3.5 pada perencanaan sambungan ini kami hanya mengulas mengenai

mengenai perhitungan sambungan las saja dan hanya pada

bagian-bagian yang vital.

4

1.4 Tujuan penelitian

Adapun tujuan penelitian ini meliputi :

1.4.1 Mengetahui pengaruh tekan dan kekuatan material

1.4.2 Memperbaiki sifat mekanik dan sifat fisik matrial

1.4.3 Mengetahui kekerasan pada sabut Kelapa

1.5 Manfaat Penelitian

Selama ini mesin pengupas sabut kelapa masih didatangkan dari luar

negeri dan masih dengan cara diroll maka dengan merencakan masin

pengupas kelapa dengan sistem hidrolik sendiri akan menggantikan mesin

dari luar negeri.

1.6 Permasalahan

Sebagian petani atau pengusaha kelapa masih memakai jasa tenaga

manusia, adapun mesin masih didatangkan dari luar negri dengan bentuk

berukuran besar atau dengan sistem diroll yang masih butuh waktu lama untuk

mengupas sabut kelapa. Untuk mengatasi masalah ini kami menyederhanakan

mesin pangupas sabut kelapa tersebut, sehingga dapat menghemat tenaga,

waktu, dan pengeluaran biaya.

1.7 Sistematika penulisan

Adapun sistematika penyusunan yang dilakukan adalah sebagai berikut :

5

Bab I Pendahuluan :

Pada bab ini membahas tentang hal-hal yang melandasi dari pembuatan mesin

pengupas sabut kelapa.

Bab II Landasan Teori :

Pada bab ini membahas teori dasar yang digunakan pada mesin pengupas sabut

kelapa.

Bab III Metode Penelitian :

Pada bab ini mebahas tentang metode percobaan yang dilakukan dalam

pembuatan mesin pengupas sabut kelapa.

Bab IV Penyajian Data dan Analisa :

Pada bab ini mebahas tentang perhitungan silinder hidrolik, perencanaan lengan

penyangga, pemilihan bahan lengan penyangga,dan perencanaan elemen mesin

lainya.

Bab V Kesimpulan dan Saran :

Pada bab ini membahas tentang esimpulan pembahasan yang diperoleh pada

bab-bab sebelumnya.

6

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1. PEMBAHASAN BUAH KELAPA

Indonesia adalah negara beriklim tropis dengan karakteristik alamnya

yang khas. Salah satu tanaman khas daerah tropis adalah kelapa yang

sangat mudah ditemui di Indonesia. Di Indonesia, pohon kelapa

merupakan komoditas yang paling luas penyebarannya. Buah kelapa

merupakan hasil pertanian yang cukup penting, dimana hampir tiap

bagiannya dapat dimanfaatkan. Namun selama ini mayoritas petani hanya

memanfaatkan isi buah kelapa saja yaitu sebagai kelapa sayur. Sedangkan

sisanya hanya menjadi limbah karena dianggap tidak bernilai ekonomis.

Kalaupun ada pemanfaatan terhadap sabut kelapa tersebut hanya

sebatas untuk bahan baku kerajinan yang nilai ekonomisnya tidak terlalu

tinggi. Padahal sabut kelapa menyimpan potensi ekonomis yang cukup

besar. Hal ini dapat dilihat dari bagan berikut ini ( Zainal, Mahmu, 2005)

7

Gambar 2.1 Diagram Alur Sabut Kelapa

2.1.1 Daging Buah Kelapa

Daging buah adalah komponen utama yang dapat diolah menjadi

berbagai produk yang bernilai ekonomi tinggi. Mutu bahan baku dari buah

kelapa dipengaruhi oleh karakter fisiko-kimia komponen buah kelapa, yang

secara langsung dipengaruhi oleh jenis dan umur buah kelapa; secara tidak

langsung oleh lingkungan tumbuh dan pemeliharaan. Lingkungan tumbuh yang

sesuai dan pemeliharaan yang baik akan menghasilkan bahan baku bermutu

untuk diolah lebih lanjut (Rindengan dkk., 1995; Tenda dkk., 1999).

2.1.2 Sabut Kelapa

Sabut kelapa merupakan bagian terluar buah kelapa yang membungkus

tempurung kelapa. Ketebalan sabut kelapa berkisar 5-6 cm yang terdiri atas

lapisan terluar (exocarpium) dan lapisan dalam (endocarpium). Endocarpium

8

mengandung serat-serat halus yang dapat digunakan sebagai bahan pembuat

tali, karung, pulp, karpet, sikat, keset, isolator panas dan suara, filter, bahan

pengisi jok kursi/mobil dan papan hardboard. Satu butir buah kelapa

menghasilkan 0,4 kg sabut yang mengandung 30% serat. Komposisi kimia sabut

kelapa terdiri atas selulosa, lignin, pyroligneous acid, gas, arang, ter, tannin, dan

potasium (Rindengan., 1995).

Produk primer dari pengolahan sabut kelapa terdiri atas serat (serat

panjang), bristle (serat halus dan pendek), dan debu abut. Seratdapat diproses

menjadi serat berkaret, matras,geotextile, karpet, dan produk-produk

kerajinan/industri rumah tangga. Matras dan serat berkaret banyak digunakan

dalam industri jok, kasur, danpelapis panas. Debu sabut dapat diproses

jadikompos dan cocopeat, dan particle board/hardboard.Cocopeat digunakan

sebagai substitusi gambutalam untuk industri bunga dan pelapis lapangan golf.

Secara tradisional, masyarakat telah mengolah sabut untuk dijadikan tali

dan dianyam menjadi kesed. Namum volume serta nilai dari agroindustri ini

masih sangat rendah jika dibandingkan dengan total volume sabut yang

dihasilkan oleh tanaman kelapa. Nilai tertinggi (grade I) dari agroindustri sabut

kelapa adalah serat lurus yang halus. Grade II serat lurus kasar serta grade III

serat kusut. Selain itu masih ada hasil sampingan berupa gabus atau coco dush.

Untuk memperoleh hasil ini, diperlukan sebuah unit pengolahan dengan

perencanaan yang baik. Serat yang kusut masih harus dipres menjadi blok-blok

9

padat hingga pengangkutannya tidak makan banyak tempat. Nilai serat akan

lebih tinggi lagi kalau sudah digrade menjadi 3 macam kualitas.

Di dalam pengolahan serat sabut, pengembangan industri ini haruslah

ditunjang dengan kelayakan teknis terutama ketersediaan pasokan bahan baku

sabut kelapa. Setiap satu alat pengolah sabut sederhana ini haruslah ditunjang

oleh minimal 54,5 ha tanaman kelapa yang setara dengan 5.450 pohon kelapa.

Mendapatkan areal kelapa seluas tersebut di atas dalam satu hamparan sangat

sulit, sehingga bahan baku harus dikumpulkan dari areal yang terpencar-pencar

dan memerlukan biaya dalam pengumpulannya. Keadaan ini makin sulit dengan

beragamnya produk yang dihasilkan petani. Petani yang menghasilkan kopra

sebagai produk utamanya tidak akan menyisakan sabut dan tempurung karena

digunakan untuk pengasapan kelapa; sehingga yang tersisa hanya air kelapa.

Selain itu infrastruktur yang belum baik di setiap lokasi juga merupakan faktor

kesulitan dalam pengembangan usaha hasil samping.

Aspek teknis alat pengolah sangat menentukan kualitas hasil olahan. Yang

banyak terjadi, kualitas serat sabut yang dihasilkan oleh industri rakyat tidak

sesuai dengan standar kualitas yang diminta oleh konsumen, dan hal ini dijadikan

alasan oleh calon pembeli untuk menentukan harga dan bahkan menolak

membeli produk yang sudah dihasilkan petani. Oleh karena itu pembinaan dan

pengawasan terhadap produsen alat pengolah juga mutlak perlu mendapat

perhatian dinas perindustrian setempat.

10

2.1.3 Tempurung Kelapa

Berat dan tebal tempurung sangat ditentukan oleh jenis tanaman kelapa.

Kelapa dalam mempunyai tempurung yang lebih berat dan tebal daripada kelapa

Hibrida dan kelapa Genjah. Tempurung beratnya sekitar 15-19% bobot buah

kelapa dengan ketebalan 3-5 mm. Komposisi kimia tempurung terdiri atas;

Selulosa 26,60%, pentosan 27,70%, lignin 29,40%, abu 0,60%, solvent ekstraktif

4,20%, uronat anhidrat 3,50%, nitrogen 0,11%, dan air 8,00%

(Ibnusantoso,2001).

Tempurung kelapa yang dulu hanya digunakan sebagai bahan bakar,

sekarang sudah merupakan bahan baku industri cukup penting. Produk yang

dihasilkan dari pengolahan tempurung adalah arang, arang aktif, tepung

tempurung dan barang kerajinan. Arang aktif dari tempurung kelapa memiliki

daya saing yang kuat karena mutunya tinggi dan tergolong sumber daya yang

terbarukan. Selain digunakan dalam industri farmasi, pertambangan, dan

penjernihan, arang aktif juga digunakan untuk penyaring atau penjernih ruangan

untuk menyerap polusi dan bau tidak sedap dalam ruangan. Peningkatan ekspor

arang tempurung dan arang aktif dalam kurun waktu 10 tahun terakhir masing-

masing 13,86% untuk arang tempurung dan 6,1% untuk arang aktif. Jumlah

ekspor saat ini untuk arang tempurung dan arang aktif masing-masing 29.493

ton dan 11.553 ton.

Pengembangan pengolahan arang dari tempurung lokasinya harus

berada di sekitar pasar tradisional, agar tidak jauh dari sumber bahan baku.

11

Kendala dalam pengolahan arang tempurung dari limbah pasar ini adalah kondisi

tempurung yang tidak utuh. Kebiasan masyarakat, memarut kelapa dilakukan

setelah daging buah dipisah dengan tempurungnya. Cara pengupasan daging

buah dengan tempurung adalah dengan melepas tempurung sedikit demi sedikit,

sehingga tempurung menjadi kepingan-kepingan kecil. Bentuk ini kurang

memenuhi syarat untuk pembuatan arang. Kebiasan ini perlu diubah dengan

cara pemarutan kelapa dimana pemarutan daging kelapa dilakukan pada kondisi

daging dan tempurung masih bersatu, cara ini menyisakan tempurung yang utuh.

Selama ini industri pengolahan arang aktif di dalam negeri kurang

berkembang. Ekspor dilakukan dalam bentuk arang tempurung oleh pengusaha

menengah dengan melakukan sortasi arang yang diperoleh dari masyarakat. Hal

ini menyebabkan nilai tambah yang diperoleh sangat rendah, dibandingkan jika

mengolah arang sampai menjadi arang aktif; nilai tambahnya dapat mencapai

lebih dari 300%.

2.1.4 Air Kelapa

Volume air yang terdapat pada kelapa Dalam sekitar 300 ml, kelapa

Hibrida 230 ml, dan kelapa Genjah 150 ml. Air kelapa dimanfaatkan untuk

pembuatan minuman ringan, jelly, ragi, alkohol, nata de coco, dextran, anggur,

cuka, ethyl acetat, dan sebagainya. Komposisi kimia air kelapa adalah; specific

grafity 1,02%, bahan padat 4,71%, gula 2,56%, abu 0,46%, minyak 0,74%, protein

0,55%, dan senyawa khlorida 0,17%.

12

Air kelapa yang dapat diolah untuk menghasilkan beberapa produk

bernilai ekonomi seperti minuman ringan, cuka, dan nata de coco. Nata de coco

sendiri selain sebagai makanan berserat, juga dapat digunakan dalam industri

akustik. Saat ini baru nata de coco yang telah berkembang mulai dari skala

industri rumah tangga hingga industri besar (Tenda dkk., 1999).

Sekitar 40% butir kelapa yang dihasilkan diolah menjadi kopra (5 milyar

butir/tahun), dan hasil samping yang tersisa dari pengolahan kopra adalah air

kelapa, karena sabut dan tempurungnya dibakar untuk pengasapan kopra.

Banyaknya jumlah air kelapa yang didapat, barangkali tidak perlu diolah semua.

Jumlah pengolahan air kelapa menjadi nata de coco sangat ditentukan oleh

perkembangan jumlah konsumsi yang mungkin terjadi. Persaingan di segmen

minuman ini sangat tinggi, karena banyaknya macam dan merek yang beredar

saat ini. Sementara penampilan nata de coco sejak awal sampai sekarang tidak

mengalami perubahan. Oleh sebab itu di daerah yang akan dikembangkan

pengolahan nata de coco perlu dilakukan survei pasar terlebih dahulu. Hal ini

hanya dapat dilakukan oleh perusahaan menengah dan besar.

Maka untuk mendapatkan hasil dari semua buah kelapa diperlukan alat

tepat guna (Hilmawan 2012) bagaimana mengupas sabut kelapa dengan mesin

manual yang hasil sabut tersebut bisa dimanfaatkan bagi pengusah yang

menglola sabut kelapa, agar hasilnya lebih baek dan efesin juga mendapat

keuntungan yang lebih besar dari pada biasanya.

13

2.2 BAHAN YANG DIGUNAKAN ALAT PENGUPAS SABUT KELAPA

2.2.1 Pengertian ilmu logam

Ilmu Logam diidentifikasikan sebagai ilmu pengetahuan yang

menerangkan tentang :

Sifat dan struktur logam

Pembuatan logam

Pengolahan logam

Ilmu Logam dibagi menjadi dua bagian :

a. Ilmu Logam Produktif yaitu ilmu yang menerangkan tentang

dasar– dasar pengolahan dan penyelidikan logam.

b. Ilmu Logam Fisik yaitu ilmu yang menerangkan tentang sifat – sifat

dan struktur logam.

2.2.2 Macam – macam logam

Berdasarkan unsur dasar yang terbuat dalam logam, maka logam

dibagi menjadi dua golongan utama yaitu :

1. Logam Ferrous

Logam ferrous disebut juga besi karbon atau baja karbon yang unsur

dasarnya terdiri dari unsur besi (Fe) dan karbon (C) ditambah unsur

bawahan yaitu : Silisium (Si), Mangan (Mn), Fosphor (P) dana Sulfur

(S), dimana unsur – unsur bawahan tersebut sangat mempengaruhi

14

sifat dari logam ferrous, sehingga prosentase dari unsur bawahan

harus dibatasi.

2. Logam Non Ferrous

Logam Non Ferrous yaitu logam yang berbentuk bukan dari unsure

dasarnya besi (Fe) dan Carbon (C), yang termasuk logam non ferrous

adalah :

Aluminium (Al)

Logam – logam mulia (emas, perak, perunggu)

Magnesium (Mg)

Tembaga (Cu)

Antimonium

Seng (Zn)

Wolfram

Nikel (Ni)

Kobalt

Timah hitam (Pb)

Timah

A. Besi

Logam besi terbuat dari biji – biji besi yang didapat dari hasil tambang, kemudian

diolah pada dapur tinggi sehingga menghasilkan besi kasar. Adapun macam –

macam besi sebagai berikut :

15

a. Besi kasar putih, mempunyai sifat – sifat :

Titik cair + 11000 C

Mempunyai kandungan karbon sebesar 2,3 % sampai dengan

3,5 %

Keras, mudah pecah, cepat membeku dan berwarna putih

Baik untuk pembuatan baja.

b. Besi kasar kelabu, mempunyai sifat – sifat :

Titik cair + 1300˚C

Mempunyai kandungan karbon sebesar 3,5 % sampai dengan

5%

Berwarna kelabu

Mudah dituangkan, kenyal dan agak rapuh

(Suherman, 1987)

B.Baja

Logam baja dihasilkan dari pengolahan lanjut besi kasar pada dapur

konventer, Siemens Martin atau dapur listrik, dimana hasil pengolahan dari

dapur – dapur tersebut menghasilkan baja karbon yang mempunyai

kandungan karbon maksimum 1,7 %. Baja karbon sangat banyak jenisnya,

dimana komposisi kimia, sifat mekanis, ukuran, bentuk dan sebagainya

dispesifikasikan untuk masing - masing penggunaan pada Standar Industri

Jepang (JIS). Pada bab ini menjelaskan tentang baja karbon. Besi murni lunak,

16

tidak kuat sehingga tidak dapat dipakai. Untuk menambah kekuatan, karbon

(C) 2% atau kurang ditambahkan ke besi murni membentuk material struktur

campuran besi karbon. Material ini disebut baja karbon. Disamping karbon,

baja karbon terdiri dari sejumlah kecil mangan (Mn), dan silikon (Si), dan

sedikit phospor (P) serta belerang (S) sebagai unsur - unsur pada pembuatan

baja. Elemen - elemen ini disebut 5 elemen untuk besi. Tabel 2.6

menspesifisikan karakteristik dari masing - masing 5 elemen tersebut.

Besi yang mengandung silikon dan karbon 2-4,5% disebut Besi Tuang.

Baja campuran yang dibuat untuk penggunaan dan perlakuan khusus,

mengandung nikel (Ni), khrom (Cr), tembaga (Cu), molybden (Mo), vanadium

(V), aluminium (Al), titan (Ti), boron (B) dan sebagainya disamping karbon.

Baja campuran diklasifikasikan menjadi baja campuran tinggi dan baja

campuran rendah, sesuai dengan jumlah kandungan elemen campurannya.

Baja campuran juga disebut Baja Khusus. Normalnya walaupun baja khusus

juga merupakan baja karbon tingkat tinggi misalnya baja perkakas, baja

potong atau baja diperkeras, yang dibuat dengan produksi khusus atau

metode perlakuan panas dan lain-lain. Adapun pembagian jenis – jenis baja :

a) Baja karbon rendah

Baja karbon rendah yang biasanya disebut mid steel mengandung

karbon antara 0,1 % sampai dengan 0,3 % dan dalam perdagangan

17

baja karbon rendah berbentuk batang (profil), plat – plat baja dan

baja strip.

b) Baja karbon sedang

Baja karbon sedang mempunyai kandungan karbon antara 0,3 %

sampai dengan 0,6 % dan dalam perdagangan baja karbon sedang

digunakan untuk bahan baut, mur, poros, piston, poros engkol dan

roda gigi.

c) Baja karbon tinggi

Baja karbon tinggi mempunyai kandungan karbon antara 0,7 %

sampai dengan 1.3 % dan setelah mengalami proses heat treatment,

baja tersebut digunakan untuk pegas (per), alat – alat perkakas,

gergaji, pisau, kikir dan pahat potong.

d) Baja campuran

Baja campuran yang biasanya disebut alloy steel, adalah baja yang

sudah mengalami proses penambahan unsur – unsur paduan yang

bertujuan untuk memperbaiki sifat kekerasan dan keuletan.

e) Baja tahan karat

Baja tahan karat yang biasanya disebut stainless steel, bersifat

memberikan perlawanan terhadap karat. Dan untuk menghasilkan

baja tahan karat, baja karbon ditambahi unsur paduan chorium

sebesar 2%. (Suherman, 1987)

18

2.3 PERALATAN UKUR DAN PERKAKAS TANGAN PADA PROSES – PROSES

PEKERJAAN LOGAM

2.3.1 Peralatan ukur

Seperangkat alat ukur merupakan seperangkat alat pertukangan yang

digunakan untuk pengukuran pada proses pekerjaan logam, sehingga pekerjaan

dapat dihasilkan dan dikontrol dengan cermat. Peralatan ukur dirancang untuk

mendapatkan hasil ukuran dari suatu benda yang sehingga pekerjaan dapat

diselesaikan dengan ukuran yang tepat. Peralatan ukur merupakan alat pokok

bagi seorang tukang sehingga jika digunakan dengan cara yang tidak benar maka

keuntungan yang seharusnya diperoleh dari hasil pengukuran tersebut akan

hilang begitu saja dan bahkan dapat merugikan serangkaian proses kerja. Untuk

itu salah satu faktor penting untuk belajar menjadi seorang pekerja orang bidang

logam adalah mengenal terlebih dahulu nama – nama peralatan ukur dan

fungsinya serta dapat mengetahui dengan tepat dan benar penggunaannya.

Beberapa peralatan ukur yang biasa dipergunakan bidang pekerjaan logam

adalah sebagai berikut :

1. Mistar

a) Mistar baja lurus

Mistar lurus terbuat dari baja / baja tahan karat, digunakan untuk

pengukuran panjang. Kebanyakan memiliki kebalan 1 – 1,5 mm,

lebar 25 mm dan panjang 300 – 1000 mm.

19

Gambar 2.2 Mistar baja lurus.

a) Mistar siku

Mistar siku baja menekuk ke kanan, disebut juga mistar tukang

kayu.

Gambar 2.3 Mistar siku.

b) Mistar gulung

Memungkinkan untuk digunakan dalam pengukuran lurus dan

lengkung. Ketika diluruskan, mistar ini digunakan sebagai penggaris

lurus. Jika terbuat dari baja tempa, penyusutan dan pemuaiannya

dapat diabaikan. Karena itu, mistar ini lebih akurat daripada mistar

kain. Yang ditunjukkan pada gambar disebut juga mistar cembung.

20

Gambar 2.4 Mistar gulung

2. Caliper

a) Calipers outside

Caliper outside digunakan untuk mengukur diameter luar dari

material / benda bulat atau ketebalan (gambar 2.5).

b) Calipers inside

Caliper inside digunakan untuk mengukur diameter dalam dari

silinder atau lebar celah (gambar 2.6).

Gambar 2.5 Calipers outside Gambar 2.6 Calipers inside

3. Jangka sorong

Digunakan untuk mengukur diameter dalam dan diameter luar serta

mengukur panjang. Kedalaman celah atau lubang dapat diukur dengan

21

pengukur kedalaman yang ada. Mistar kecil dibawah mistar utama

dapat dibaca dengan Vernier.

4. Gerinda

Untuk menghaluskan hasil las dan benda kerja

Gambar 2.7 mesin gerinda

2.4 Peralatan pelindung untuk operator las

Busur listrik menghasilkan cahaya dan panas yang kuat, bermacam –

macam peralatan yang disyaratkan untuk melindungi operator las. Helm las atau

kap las tangan dilengkapi dengan kacanya untuk melindungi mata dari cahaya

yang kuat. Sepatu keska, selubung tangan dan sarung tangan dari kulit untuk

mencegah panas atau melindungi dari arus listrik. Peralatan pelindung sangat

efektif untuk melindungi pembakaran terhadap baju dan badan operator las

selama pengelasan berlangsung. Helm las digunakan pengelasan yang tidak

memungkinkan menggunakan kap las tangan dan digunakan untuk pengelasan

posisi vertikal atau pengelasan diatas kepala. Kap las tangan digunakan ketika

mengelas datar atau pengelasan sambungan tumpul jika diperlukan.

22

Gambar 2.8 Kap las tangan & Helm las

1. Palu tetek

Alat ini digunakan untuk membersihkan bagian dari yang dilas atau

menghilangkan terak. Alat ini juga disebut ” Palu terak” atau ”Palu

tetek”. Utamanya digunakan untuk menghilangkan terak. Sikat baja

juga selalu digunakan untuk pembersihan.

Gambar 2.9 Palu tetek

2. Stang las untuk Las Busur Listrik

Alat ini digunakan untuk memegang elektrode las dengan

menggunakan stang pengaman. Diusahakan stang yang ringan dan

bermutu baik.

23

Gambar 2.10 Stang las untuk Las Busur Listrik

2.5 TEKNIK PENGELASAN BUSUR LISTRIK

2.5.1 Penanganan Mesin Las Busur Listrik Arus Bolak-balik

Gambar 2.11 Mesin Las Busur Listrik

Tahapan-tahapan persiapan yang perlu dilakukan dan hal-hal penting

yang harus diperhatikan dalam penanganan mesin las busur listrik arus bolak

balik meliputi :

1) Pemeriksaan sirkuit utama.

24

Pemeriksaan sirkuit utama mesin las seperti ditunjukkan pada gambar

2.12 dengan langkah-langkah sebagai berikut :

a) Yakinkan bahwa saklar tenaga dalam keadaan mati (off )

b) Periksa sambungan kabel las bila ada yang lepas

c) Periksa isolasi sambungan antar kabel dan yakinkan bahwa isolasi

sambungan dalam keadaan aman

d) Periksa bahwa kabel ground dalam keadaan tertanam.

Gambar 2.12 Sirkuit utama

2) Pemeriksaan sirkuit bantu

Pemeriksaan sirkuit bantu dan pemasangan elektrode las seperti

ditunjukan pada gambar 2.13 dan gambar 2.1 4 dengan pemeriksaan

sebagai berikut :

a) Periksa sambungan kabel las yang terlepas.

b) Periksa isolasi sambungan kabel.

c) Sambungkan kabel ground dengan meja kerja pada posisi yang

aman dari gerakan

d) Periksa kebenaran penyambungan kabel .

25

e) Masukan elektrode kedalam penjepit pada kemiringan yang Benar

Gambar 2.13 Sambungan kabel Gambar 2.14 Pemasangan electrode

3) Persiapan tang ampere

Sebelum mesin las dipergunakan dengan sebenarnya terlebih dahulu

perlu menyiapkan tang amper, gambar2.15 dan lakukan :

a) Putar dial pengatur pada posisi yang optimal.

b) Lewatkan kabelnya dengan aman ditengah-tengah penjepitnya.

Gambar 2.15 Penyiapan tang ampere.

4) Pengaturan arus

a) Hidupkan Saklar tenaga.

b) Hidupkan Saklar mesin las (On ).

26

c) Putar tuas pengatur amper untuk pengaturan ampere yang benar

atau sesuai yang dikehendaki.

d) Lakukan sentuhan antara elektrode dengan material dasar untuk

mengetahui pengisian aliran arus listrik yang terjadi.

e) Periksa optimalisasi arus dengan menggunakan tang amper.

f) Matikan saklar mesin las ( Off )

Pengaturan arus dan pemeriksaan pengisian arus seperti pada gambar

2.16 dan gambar 2.17.

Gambar 2.16 Pengaturan arus Mesin Las Busur Listrik

Gambar 2.17 Pemeriksaan arus Mesin Las Busur Listrik

27

2.5.2 Penyalaan Busur Listrik

1) Persiapan

Sebagai langkah awal dalam proses penyalaan busur, lakukan persiapan

dengan melaksanakan langkah-langkah sebagai berikut :

a) Mengeset mesin las

(Lihat “Penanganan Mesin Las Busur Listrik Arus Bolakbalik”).

b) Menyetel arus pengelasan sampai 160A, tebal plat 9 mm

c) Membersihkan permukaan logam dasar.

d) Mengatur logam induk secara mendatar pada meja kerja.

2) Posisi tubuh

Posisi tubuh yang benar seperti ditunjukkan pada gambar 2.18 juga

menunjang kesempurnaan hasil pengelasan. Untuk itu perhatikan hal –

hal berikut dibawah ini :

a) Tegakkan badan bagian atas dan buka posisi kaki anda

b) Pegang holder dan pertahankan siku-siku tangan anda pada posisi

horizontal

28

Gambar 2.18 Posisi tubuh saat penyalaan busur listrik

3) Menyalakan busur

Langkah-langkah penyalaan busur adalah sebagai berikut :

a) Masukkan elektrode kedalam holder pada sudut yang benar

b) Dekatkan posisi elektrode pada posisi penyalaan busur.

Untuk diingat ! Lindungi wajah anda dengan kap las.

c) Penyalaan Busur

Ketukkan ujung elektrode pada material dan pertahankan

jarak terhadap material dasar kurang lebih 2 sampai 3 mm.

Goreskan elektrode pada logam dasar dan pertahankan jarak

antara logam dasar kurang lebih 2 sampai 3

29

Gambar 2.19 Proses Penyalaan busur

4) Menghentikan busur

Untuk menghentikan busur, kurangi gerakan busur agar lebih pendek dan

angkat secepat mungkin elektrode dari bahan induk dengan gerakan posisi balik

dan sedikit dimiringkan, seperti terlihat pada gambar 2.20.

Untuk meneruskan las ulangi langkah 3 dan 4 tetapi terlebih dahulu

dibersihkan ujung hasil las pertama dan selanjutnya.

Gambar 2.20 Menghentikan busur

2.6 Pengelasan Posisi Datar

30

2.6.1 Mengelas Manik manik Lurus posisi datar

1) Persiapan

Sebagai langkah awal dalam proses pengelasan ini, lakukan persiapan

dengan melakukan langkah-langkah sebagai berikut :

a) Tempatkan logam dasar tebal 10 mm pada meja kerja pada posisi

yang stabil dan bersihkan permukaannya.

b) Aturlah arus las dengan besaran antara 100 & 120 A.

c) Atur posisi tubuh seperti pada gambar 2.18

2) Penyalaan busur

Nyalakan busur api sekitar 10-20 mm didepan titik awal dan kembali ke

posisi semula seperti terlihat pada gambar 2.21.

Gambar 2.21 Penyalaan busur pada pengelasan posisi datar

3) Pengelasan manik-manik las

a) Tempatkan elektroda 900 terhadap permukaan logam dasar dan

700 - 800 terhadap arah pengelasan.

31

b) Tahanlah dengan seksama lebar rigi-rigi jangan sampai melebihi

dua kali diameter inti.

c) Tetapkan bahwa panjang busur kira-kira 3- 4 mm.

d) Arahkan elektrode las pada ujung lubang pengelasan.

Gambar 2.22 Posisi elektrode Gambar 2.23 Posisi Batang Las

4) Mematikan busur las

Untuk mematikan busur las biarkan panjang busur menjadi pendek dan

kemudian cepat matikan

5) Menyambung manik-manik las

Terbatasnya panjang elektrode terbungkus yang digunakan pada proses

pengelasan ini mengakibatkan terputusnya manik-manik las. Untuk

menyambung kembali ikutilah petunjuk berikut :

a) Bersihkan ujung lubangnya.

b) Nyalakan busur sekitar 20 mm di depan kawah las dan putar balik

kekawah lasnya.

32

c) Buatlah endapan sehingga kawah lasnya terisi kemudian

pindahkan elektrodanya ke depan.

Gambar 2.24 Posisi alur busur. Gambar 2.25 Penampang mumbungan las.

6) Pengisian kawah/lubang las

Buatlah endapan pada kawah las sehingga sama rata dengan bahan

yang dilas.

a) Biarkan panjangnya busur itu memendek pada ujung garis

pengelasan dan buatlah lingkaran kecil 2 atau 3 kali.

b) Nyalakan dan matikan busur secara berulang-ulang dan jangan

lupa sebelum awal pengelasan lakukan pembersihan terlebih

dahulu.

33

Gambar 2.26 Cara pemutusan arus.

7) Pemeriksaan hasil las

Setelah proses pengelasan selesai, periksalah hal-hal berikut :

a) Kondisi akhir ujung pengelasan.

b) Hasil pengelasan (ketebalannya, kekuatannya, relung-relung

lasnya).

c) Takik / Tumpang tindih (overlapping)

d) Penampang hasil las (lihat gambar 2.28)

e) Pembersihan.terak maupun percikan las.

Gambar 2.27 Hasil pengelasan Gambar 2.28 Takik &overlap

34

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Proses Perencanaan

Proses perencanaan proyek akhir dengan judul mesin pengupas sabut

kelapa dengan sistem manual,memuat tentang cara kerja dari mesin yang

pengoperasiannya menggunakan pres tangan dan tidak menekankan konstruksi

model dari mesin tersebut.

Tahapan-Tahapan Dalam Perencanaan :

Gambar 3.1 Diagram alir penelitian

35

3.2 Material yang digunakan Mesin

1. Besi kanal 80 mm bahan penyangga bawah sebagai beban.

2. Besi pipa 70 mm tiang penyangga beban.

3. Besi plat 10 mm bahan penyangga cakaran.

4. Besi plat 6 mm bahan untuk cakaran/pisau pengupas dan bahan ayunan

lengan.

5. Pegas 40 mm panjang 35 cm berperan untuk naik turunya proses

pengupasan sabut kelapa.

6. Besi As 30 mm bahan untuk penekanan

7. mur baut m 10 x 40

Gambar 3.2 Alat Pengupas Sabut Kelapa

36

3.3 Perhitungan Rangka

Gambar3.3 Sketsa Rangka

Berat kanal = 25 Kg x 9,81= 245.25N

Berat pipa penyangga = 17 Kg x 9,81= 166.77N

Berat pegas = 8 Kg x 9,81= 78.48N

Berat tekanan pengupas/cakaran pisau = 10 Kg x 9,81= 98.1N

Berat besi bulat penyangga pisau = 10 Kg x 9,81= 9.81N

Berat as atas buat penekan =5 Kg x 9.81= 49.05 N

Berat papan = 24 Kg x 9,81= 235,44 N

3.4 Perhitungan ayunan lengan pengupas

Tebal plat = 6 mm

Diameter lengan = 4 mmPitch = 100 mm2

37

Tegangan tarik ijin bahan lengan =90 N/ mm2

Tegangan geser bahan lengan = 400 N/ mm

Gambar 3.7 Lengan pengupas sabut kelapa

3.5 Teknik pengumpulan data

Data yang dikumpulkan dalam pembuatan alat pengupas sabut

kelapa ini adalah hasil dari beberapa proses : pembubutan, Pengelasan,

serta proses uji kekerasan. Yang mempengaruhi “pemilihan bahan untuk

pembuatan alat dengan memperhatikan sifat mekaniknya (kekerasan dan

keuletan) di kenakan proses penekanan”. Untuk mendapatkan data

seluas-luasnya dalam pembuatan dan penelitian ini penullis

menggunakan teknik pengumpulan data sebagai berikut :

3.5.1 Metode Literatur

Metode Literatur dimaksudkan untuk mencari dan

mengumpulkan data-data dengan jalan membaca catatan kuliah,

buku-buku dan lain-lain.

38

3.5.2 Metode Observasi

Dalam melaksanakan pembuatan dan penelitian tidak lepas dari

faktor-faktor pengaman terhadap suatu benda yang di buat dan di selidiki

dalam pelaksanaannya memakai observasi langsung. Dalam mengumpulkan

data-data yang di peroleh dengan cara mengadakan observasi langsung,

mulai dari proses pembuatan sampai pengujian benda kerja.

3.6 Teknik Analisa Data

Untuk mengetahui nilai kekerasan dari pembuatan pembelahan

kelapa dengan menggunakan bahan Alat pembelah dengan cara cakaran,

penulis mengadakan eksperimen terlebih dahulu kemudian menganalisa

dan menjelaskan secara diskriptif. Dari penjelasan tersebut akan di

uraikan keterkaitan nilai kekerasan bahan serta ke uletan.

39

BAB IV

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

4.1 Data Penelitian

Setelah penulis mengadakan pembuatan dan penelitian di

kampus WIJAYA PUTRA maka yang diperoleh data-data sebagai berikut

yang disusun dalam bentuk tabel dan gambar sehingga mempermudah

pembacaan dan hasil penelitian. Dalam pembuatan dan penelitian ini

setelah benda kerja di dibuat dengan melalui beberapa proses yaitu :

proses penekanan dengan buah kelapa dan tua dan muda.

Sebelum benda kerja di uji pengupasan kelapa diproses dengan

tahapan-tahapan sebagai berikut, benda kerja dibelah atasnya dengan

bertujuan untuk mengupas sabut kelapa dan hasil yang maksimal, dan

mudah dalam proses pencakaranya, kemudian diambil dengan tangan,

dan ditarik srabutnya supaya nantinya benda kerja halus dan bersih.

4.1.1 Perbedaan buah kelapa.

1. Pada umumnya buah kelapa yang masih baru turun

dari pohan biasanya lebih mudah untuk pengupasan.

2. Dibanding buah kelapa yang sudah lama ataupun

sudah tua.

40

Gambar 4.1 diagram Tekanan buah kelapa

Pengaruh terjadinya proses pengupasan pada sabut kelapa dikarnakan

perbedaan benda kerja dan daya tekan dijelaskan pada gambar 4.1 diagram

diatas.

4.2. Langkah Pengerjaan

4.2.1. Membuat rangka

1. Memotong bahan

Bahan yang digunakan adalah :

Besi kanal 30 x 80

Besi pipa d 40 x 700

Besi plat D 200 x d 180 tebal 15

Besi plat 6 x 100

Bearing ukuran 14

0

1

2

3

4

5

6

7

10 detik 15 detik 20 detik 25 detik

baru

lama

41

Gambar 4.2 Konstruksi rangka pengupas sabut kelapa

a) Untuk kaki meja:

Memotong besi kanal 3 x 6 x sepanjang 54 cm sebanyak 3 buah dan 13

cm 6 buah.

b) Untuk penyangga besi pipa : D 40 x panjang 70 cm

Memotong besi kanal buat penyangga pegas 3 x 6 x sepanjang 40 cm,

untuk rangka pendek sebanyak 1 buah.

c) Untuk landasan pegas :

1) Memotong besi as d lubang dalam 3 cm sepanjang 10 cm

sebanyak 1 buah.

2) Memotong besi plat D 20 x d 180 x 1,5 cm

42

sebanyak 1 buah.

d) Untuk landasan ayunan lengan :

Memotong besi plat 6 x 3,5 x 0,3 cm sepanjang 30 cm

sebanyak 2 buah dan bearing 1 buah

e) Untuk bawah:

1) Memotong besi hollow 3 x 6 x 0,2 cm sepanjang 94 cm

sebanyak 2 buah.

2) Memotong besi hollow 3 x 6 x 0,2 cm sepanjang 43 cm

sebanyak 2 buah.

2. Proses pengelasan

a. Mengelas kaki meja dengan rangka pendek atas dan bawah sebanyak 4

kali.

b. Mengelas kaki meja dengan rangka panjang atas dan bawah sebanyak 4

kali.

c. Mengelas penguat atas meja 1 buah sebanyak 2 kali.

d. Mengelas kaki meja dengan rangka laci depan, belakang, dan samping

kanan dan kiri masing-masing sebanyak 2 kali.

3. Proses pengecatan

Langkah pengerjaan dalam proses pengecatan yaitu :

a. Membersihkan seluruh permukaan benda dengan amplas dan air untuk

menghilangkan korosi.

43

b. Pengamplasan dilakukan beberapa kali sampai permukaan benda luar

dan dalam benar-benar bersih.

c. Mendempul beberapa bagian yang cacat dengan dempul plastic untuk

menambal bagian-bagian yang berlubang.

d. Mengamplas sisa dempulan yang tidak rata. Dengan amplas kasar dan

halus,finishing menggunakan amplas halus dan air.

e. Memberikan cat dasar ke seluruh bagian yang akan dicat sebanyak 2 kali

lapisan.

f. Mengamplas kembali permukaan yang telah diberi cat dasar sampai

benar-benar halus dan rata dengan menggunakan amplas halus dan air

agar lapisan cat dasar tidak terkikis terlalu banyak.

g. Melakukan pengecatan warna 2 kali lapisan agar tebal dan cat awet.

4. Proses perakitan

Perakitan merupakan tahap terakhir dalam proses perancangan dan

pembuatan suatu mesin atau alat, dimana suatu cara atau tindakan untuk

menempatkan dan memasang bagian-bagian dari suatu mesin yang digabung

dari satu kesatuan menurut pasangannya, sehingga akan menjadi mesin yang

siap digunakan sesuai dengan fungsi yang direncanakan. Sebelum melakukan

perakitan hendaknya memperhatikan beberapa hal sebagai berikut :

1. Komponen-komponen yang akan dirakit, telah selesai dikerjakan dan

telah siap ukuran sesuai perencanaan.

2. Komponen-komponen standart siap pakai ataupun dipasangkan.

44

3. Mengetahui jumlah yang akan dirakit dan mengetahui cara

pemasangannya.

4. Mengetahui tempat dan urutan pemasangan dari masing-masing

komponen yang tersedia.

5. Menyiapkan semua alat-alat bantu untuk proses perakitan.

Komponen- komponen dari mesin ini adalah :

Langkah-langkah perakitan waktu pengujian alat:

1. Menyiapkan rangka (meja) yang telah diambung dengan proses

pengelasan sesuai desain.

2. Memasang papan kayu sebagai landasan.

3. Meletakan buah kelapa pada posisi bekas batang buah diatas

4. Ditekan dengan tangan dan proses penekanan akan terjadi pembelahan

4.3.Waktu Permesinan

4.3.1 Pembuatan Alur Pada Landasan

Jumlah tekan yang dibuat = 1 buah

Bahan profil-U ST 37

Diameter pisau cakaran (D) = 100 mm

Kecepatan spindle (N) = 310 rpm

Panjang lengan as = 500 mm

Panjang benda kerja (L) = 80 mm

Jumlah cakaran pada pisau potong (n) = 6 biji

Pemakanan per cakaran (ft) = 0,25 m

45

1. Kecepatan mengupas

1 = 10 dtk

1 = 15 dtk

1 = 20 dtk

1 = 25 dtk

2. Pemakanan cakaran

0,15 = 0,25

= 0,25 . 310.

= 310

= 0,31

Gambar 4.3 Diagram kecepatan mengupasan.

0

1

2

3

4

5

6

1 jam 1 jam 1 jam 1 jam

tua

sedang

muda

sedang baru

sedang lama

46

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Dari hasil pembuatan alat pengupas sabut kelapa dapat disimpulkan

sebagai berikut:

1. Alat pengupas sabut kelapa terdiri dari penekanan dengan tangan, proses

pengerjaan pembalahan dengan cara cakaran.

2. Konstruksi meja menggunakan besi ukuran 80 x 40 x 50 cm.

3. Total pembuatan alat pengupas sabut kelapa sebesar Rp.1.390.000;00

4. Lama pengerjaan 2 bulan

5.1 Saran

1. Untuk selanjutnya alat pengupas sabut kelapa ini harap dilengkapi dengan

cakaran yang lebih tajam supaya lebih mudah pembelahanya.

2. Pada saat perawatan harap diperhatikan pisau cakaran karena berpenguruh

saat pengerjaan dan perlu diperhatikan baut-baut yang kendor supaya

dikencangkan terlebih dahulu

3. Untuk penggunaan yang hati-hati karena rentan dengan beban keras pada

buah kelapa.

4. Diperlukan penempatan khusus supaya terhindar dari kerusakan.

47

DAFTAR PUSTAKA

Khurmi,R.S, & Gupta, J.K. (2002). Machine Design,New Delhi: S.C Had &

Company LTD. Ram Nagar

Supratikno Rahardjo., 1996, Sunda Kelapa sebagai Bandar di Jalur Sutra.

Thomas B. Ataladjar dan Sudiyono, 1991, 'Sunda Kelapa' di Ensiklopedi Nasional

Indonesia. Jakarta: Cipta Adi Pustaka

Popov, E.P . 1995. MekanikaTeknik( Machine of Material ), Jakarta,Erlangga.

Sularso, & Suga, K. 1997,Dasar dan Pemilihan Elemen Mesin, Jakarta.

Arikunto, & suharsimi, 1996, Prosuder Penelitian Suatu Pendekatan Praktek,

Jakarta: Rineka Cipta

Fahmi, 2008, Metalurgi II, Surabaya, Institut Teknologi Sepuluh November

Sudjana, 2008, Teknik Pengepresan,Jakarta, Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan

Agung, 2007 Baja Perkakas, Surabaya, Institut Teknologi Sepuluh November

Hitachi, Recent Research and Development of Tool Steel for Dies and Molds

Rochim, 1994, Penekanan, Bandung, Lembaga Penelitian Institut Teknologi Bandung

Tata Surdia, & Shinroku 2000, Pengetahuan Bahan Teknik, Jakarta : Pradnya Paramita

Team Metalurgi, 2007, Panduan Praktikum Metalurgi, laboratorium metalurgi Institut Teknologi Adhi Tama Surabaya