BAB IV PROSES, HASIL, DAN PEMBAHASAN

A.

Pemilihan Bahan Penentuan bahan yang tepat untuk kegunaan tertentu pada dasarnya merupakan gabungan dari berbagai sifat, lingkungan dan cara penggunaan sampai di mana sifat bahan dapat memenuhi persyaratan yang telah ditentukan. Beberapa sifat teknis yang harus diperhatikan sewaktu pemilihan bahan. (Ambiyar, 2008:72) Elemen-elemen yang terdapat pada mesin mixer adonan roti ini terbilang cukup banyak. Pembahasan pemilihan bahan difokuskan pada elemen-elemen yang dikerjakan pada proses pembuatan yang berpengaruh besar terhadap tingkat keamanan mesin dan deformasi bahan yang terjadi. 1. Pemilihan bahan poros a. Poros Penggerak Pada mesin mixer adonan roti terdapat poros yang digunakan sebagai mekanisme penggerak mesin. Poros ini digunakan pada mekanisme pemutar pengaduk pada mesin mixer adonan roti. Poros penggerak pada mesin mixer ini berbentuk silinder yang mempunyai ukuran diameter 17 mm dan panjang 195 mm. Dalam penempatan pada mesin, poros penggerak ini dipasang pada dua bearing yang disusun pada rumah bearing secara simetris. Selain itu poros pengerak juga

66

67

berfungsi sebagai tempat dudukan pulley dan roda gigi. Pada gambar kerja dapat diketahui bahwa dalam pembuatan poros penggerak toleransi yang digunakan yaitu 17h7, artinya adalah poros tersebut mempunyai ukuran diameter 17 mm dan mengunakan suaian pas dalam sistem lubang dasar. Nilai toleransi untuk poros h7 adalah berarti nilai penyimpangan bawah -21 m dan penyimpangan atasnya 0. Sehingga ukuran maksimum poros tersebut 17+(-0,021) = 16,979 mm dan ukuran minimumnya 17-0 = 17 mm. Sedangkan ukuran toleransi lubang H7 adalah berarti nilai penyimpangan bawah 0

dan penyimpangan atasnya 21 m. Sehingga ukuran maksimum poros tersebut 17+(0,021) = 17,021 mm dan ukuran minimumnya 17-0 = 17 mm Poros mesin mixer menggunakan bahan baja karbon medium (mild steel) dengan kekuatan tarik 60 kg/mm2 (588.399000005 N/ mm2). Berdasarkan tabel baja konstruksi umum menurut DIN 17100 bahan tersebut digolongkan ke dalam baja ST 60. Bahan ini dapat diketahui sifat mekanis melalui tegangan tariknya dan sifat-sifat penting yang berpengaruh pada lingkungan. b. Poros Pengaduk Pada pengaduk mesin mixer adonan roti ini terdapat poros yang berfungsi sebagai tempat ditempelkannya sirip-sirip pengaduk. Poros ini memilki ukuran yang lebih kecil dari daimeter poros utama atau poros penggerak. Dalam penempatannya pada mesin poros ini dipasang

68

dengan disambungkan pada poros penggerak yang telah dibuatkan lubang. Kemudian poros ini dikencangkan dengan menggunakan baut, agar saat poros utama berputar pada poros pengaduk tidak terjadi slip. Poros mesin mixer menggunakan bahan stainless steel dengan kekuatan tarik 96 kg/mm2. Bahan ini digunakan mengingat bahwa komponen ini akan langsung berhubungan dengan bahan yang akan dikerjakan berupa adonan roti yang dalam pengolahannya memerlukan alat-alat yang steril agar terhnfdar dari kotoran dan karena sifat dari bahan ini yang tidak berkarat, sehingga cocok untuk digunakan pada makanan.

2. Pemilihan bahan untuk konstruksi rangka Konstruksi rangka mesin mixer adonan menggunakan profil siku dengan tebal 4 mm dan profil UNP 10 dengan ukuran 100 x 50 dan tebal 5 mm. Bahan profil siku mempunyai kekuatan tarik sebesar 40 kg/mm2 sedangkan untuk profil UNP 10 memiliki kekuatan tarik sebesar 40 kg/ mm2. Berdasarkan klasifikasi baja karbon, bahan tersebut digolongkan sebagai baja karbon rendah. Berdasarkan tabel baja konstruksi umum menurut DIN 17100 bahan tersebut digolongkan ke dalam baja ST 37. 3. Pemilihan bahan Dudukan baskom/mangkuk Dudukan baskom/ mangkuk adonan merupakan salah satu komponen yang berperan penting dalam proses pembuatan adonan roti. Dudukan ini dibuat sebagai tempat untuk meletakkan baskom/mangkuk

69

adonan agar ketika proses pengadukan mangkuk adonan tetap stabil pada posisinya. Selain itu dudukan ini didesain agar ketika pengaduk berputar, baskom/mangkuk adonan juga ikut berputar. Dengan demikian maka proses pencampuran adonan lebih cepat. Pada bagian dudukan ini terdiri dari berbagi komponen yaitu bagian atas yang merupakan dudukan baskom dan bagian bawah yang merupakan

sambungan dari bagian atas tersebut serta terdapat sebuah poros pada bagian tengahnya. Bahan yang digunakan untuk bagian atas nya yaitu plat strip dengan tebal 4 mm yang disambungkan dengan besi poros pejal dengan ukuran 2 inci dengan cara dilas. Sedangkan bahan untuk bagian bawahnya merupakan besi poros pejal dengan diameter 2 inci yang merupakan rumah bearing. Alasan memilih bahan-bahan tersebut adalah karena bahan

tersebut mudah didapatkan di toko teknik, mudah dikerjakan dan harganya yang terjangkau. 4. Pemilihan bahan rumah bearing Rumah bearing merupakan elemen sebagai tempat diletakkannya bearing agar bearing memiliki posisi yang sesuai dengan yang diharapkan. Untuk bearing tertentu ada yang satu paket dengan tempat bearingnya. Namun untuk pemakaian bearing pada posisi tertentu perlu dibuatkan tempat bearing, sebagai contoh pada mesin mixer ini perlu adanya tempat bearing yang mampu diposisikan secara vertikal atau berdiri sehingga poros mixer dapat dipasang secara vertikal juga. Dalam pembuatan rumah

70

bearing, hal pertama yang tentu harus rencanakan adalah bahan apa yang akan digunakan. Bahan yang dapat digunakan dalam pembuatan rumah bearing adalah ST 60 dengan diameter 2 inci yang merupakan salah satu jenis baja karbon sedang (0,45 0,50% C berat) yang banyak digunakan dipasaran karena memiliki banyak keunggulan. Keunggulan dari baja ini adalah baja ini memiliki karakteristik sifat mampu mesin yang baik serta bahan ini mudah didapatkan. 5. Pemilihan Bahan Casing Casing pada mesin mixer adonan roti merupakan komponen yang berfungsi untuk menutup, melindungi dan mengurangi bising yang terjadi di dalam ruangan transmisi mesin mixer adonan roti sehingga suara bising pada mesin mixer adonan roti teredam . Bahan yang digunakan untuk casing luar dan dalam adalah pelat eser dengan ukuran ketebalan 1,2 mm. Pemilihan pelat eisyer sebagai bahan casing ini dikarenakan bahan ini adalah bahan ini gampang didapat dan mudah dalam proses pengerjaannya. Nama lain dari plat eser adalah hot rolled plate atau sering disebut plat baja hitam, plat ini cocok untuk pembuatan casing mesin pada bagian luarnya, jika untuk makanan akan lebih baik jika plat yang digunakan adalah plat stainless steel, namun karena pada mesin ini yang berhubungan langsung dengan mesin hanya pada bagian pengaduk saja maka bahan untuk casing bisa menggunakan plat eser.

71

B. Desain dan Gambar Kerja Konstruksi Mesin Mixer adonan Roti Sistem Rotari 1. Desain Konstruksi Mesin Mixer adonan Roti Sistem Rotari Desain konstruksi mesin mixer adonan roti yang ditentukan dari beberapa pertimbangan, diantaranya adalah: a. Spesifikasi mesin yang ergonomis dengan dimensi yang nyaman bagi operator dan mudah disesuaikan dengan ruang kerja mesin diperkirakan berdimensi panjang 600 lebar 400 tinggi 1200 mm. b. Waktu yang dibutuhkan mesin mixer adonan pembuatan adonan adalah 15 menit. c. Kapasitas produksi untuk satu kali proses pengmixer adonan an dengan beban maksimal sebesar 6 kg, sehingga diperoleh kapasitas produksi sebesar 6 kg/15 menit atau 24 kg/jam. d. Sumber penggerak motor listrik AC 1/2 HP. 2. Gambar Kerja Konstruksi Mesin Mixer adonan Roti Sistem Rotari untuk satu siklus

Gambar 15. Mesin Mixer adonan Roti (ISO Top Right)

72

C.

Analisis Teknik Analisis teknik merupakan proses evaluasi yang dibutuhkan dalam perencanaan produk mesin mixer adonan roti. Tujuannya adalah untuk

menentukan kelayakan perancangan atau identifikasi kelemahan hasil perancangan. Hasil evaluasi dilanjutkan sebagai bahan kajian pengembangan produk selanjutnya atau sebagai langkah penyempurnaan mesin. Pendekatan evaluasi tersebut dilakukan berdasarkan pendekatan teori dan aktual desain produk, antara lain: analisis konstruksi mesin dan analisis ekonomi. 1. Perancangan transmisi pada mesin mixer adonan roti Sistem transmisi mesin (gambar 17) direncanakan terdiri dari tiga komponen utama, yaitu: 1. Motor listrik, 2. Pulley, 3. Roda gigi. Sistem transmisi tersebut diharapkan mampu mereduksi kecepatan input yang berasal dari motor listrik sebesar 1400 rpm menjadi kecepatan output yang diterima oleh poros sebesar 700 rpm. Oleh karena pengaduk pada mesin mixer adonan roti berada dalam satu poros dengan pulley yang digerakan maka kecepatan sudut ( ) antara keduanya sama yaitu sebesar 700 rpm. Transmisi pulley yang digunakan adalah pulley dengan

perbandingan diameter 1:2. Besarnya perbandingan itu diperoleh dari diameter pulley pada iddler yang dinyatakan sebagai pulley penggerak sebesar 3 inchi atau 76,2 mm dan diameter pulley poros utama yang dinyatakan sebagai pulley yang digerakkan sebesar 6 inchi atau 152,4 mm. sedangkan untuk pasangan roda gigi meiliki ratio 1 : 1 dengan jumlah gigi 22 dan diameter 75mm.

73

3 4 5 2

1

6 7

8

Gambar 17. Sistem transmisi mesin mixer adonan roti Keterangan (Gambar 17) : 1. Motor Listrik

74

2. Pulley penggerak 3. Iddler 4. Poros I (utama) 5. Pulley yang digerakan 6. Roda gigi 7. Poros II 8. V-Belt

Berikut ini adalah nilai perbandingan rasio dan putaran reduksi sistem transmisi mesin mixer adonan roti (tabel 4). Tabel 4. Perbandingan rasio putaran sistem transmisi mesin No. 1. Transmisi Iddler Pulley 2. penggerak Pulley yang digerakkan (mm)76,2 152,4

Z-

i1/1 76,2/152, 4

i Kerja1

n kerja (rpm)1400

0,5

700

-

n i Total (i1xi2)0,5

akhir= 700

Keterangan: n1 =1 = i

1400 rpmd1 m Z1 n 2 Z1 = = = .........................................................(34) d 2 m Z2 n1 Z2 (Sularso, dan Suga, 1997:216)

75

n kerja1=1400i1 n kerja2=1400(i1i2) n kerja3=1400(i1i2) = n akhir = 1400 x i total 2. Analisis beban-beban yang bekerja pada mesin mixer adonan roti a. Analisis beban yang bekerja pada poros motor listrik Daya penggerak yang direncanakan adalah motor listrik AC 1/2 HP (372,85 Watt) dengan asumsi efiensi = 90% dan faktor koreksi transmisi beltfc=1 (Sularso dan Suga: 1997:165). Jika diketahui putaran motor adalah 1400 rpm, jari-jari (r) poros motor adalah 16 mm (0,016 m), dan faktor-faktor yang mempengaruhi. Dengan menggunakan persamaan rumus (7) maka torsi (momen puntir) yang bekerja pada poros motor tersebut adalah :2 n T 60 P 60(motor f c belt ) T= 2n 372.85 60(0,9 1) T= 2 3,14 1400 T = 2,288 Nm P=

Dari perhitungan di atas dapat diketahui bahwa poros motor listrik yang digunakan pada mesin mixer adonan roti dikenai momen puntir (torsi) sebesar 2,288 Nm. Dari besarnya torsi yang bekerja pada poros motor listrik tersebut dapat dicari beban yang bekerja pada poros motor listrik tersebut.

76

T =W r T r 2.288 W= 0,016 W = 143,054 N W=Jadi, beban (W) yang bekerja pada poros motor listrik sebesar 143,054 N atau 14,3 Kg. b. Analisis beban yang bekerja pada poros utama mixer 1) Poros mixer yang langsung berpasangan dengan iddler (poros input). Daya penggerak yang direncanakan adalah motor listrik AC 1/2 HP (372.85 Watt) dengan asumsi efiensi = 90% dan faktor koreksi transmisi beltfc=1 (Sularso dan Suga: 1997:165). Jika diketahui putaran poros mixer yang berpasangan dengan iddler sebagai putaran input adalah 1400 rpm, jari-jari (r) adalah 17 mm (0,017m), dan faktor-faktor yang mempengaruhi. Dengan menggunakan persamaan rumus (7) maka torsi (momen puntir) yang bekerja pada poros input speed reducer tersebut adalah :2 n T 60 P 60(motor f c belt ) T= 2n 372 .85 60(0,9 1) T= 2 3,14 1400 T = 2,288 Nm P=

Dari perhitungan di atas dapat diketahui bahwa poros input mixer yang digunakan pada mesin mixer adonan roti dikenai momen

77

puntir (torsi) sebesar 2,288 Nm atau 2288 Nmm. Dari besarnya torsi yang bekerja pada poros input mixer tersebut dapat dicari beban yang bekerja pada poros input mixer tersebut.

T =W r T r 2,288 W= = 134,6 N 0,017 W=Jadi, beban (W) yang bekerja pada poros input sebesar 134,6 N atau 13,46 Kg.

c.

Analisis beban yang bekerja pada poros pengaduk Antara poros output (poros utama) dengan poros pengaduk tidak dihubungkan oleh sebuah transmisi namun langsung dihubungkan dengan poros utama. Antara poros utama dengan poros pengaduk merupakan satu sumbu tapi dengan menggunakan poros yang berbeda. Poros pengaduk dimasukkan kedalam slot yang terdapat pada poros utama. Karena kedua poros pada satu sumbu maka kecepatan sudut antara poros output (poros utama) dengan poros pengaduk sama yaitu 700 rpm. Kecepatan sudut pulley penggerak adalah sebesar 1400 rpm, sedangkan kecepatan sudut pulley yang digerakan sebesar 700 rpm. Dengan menggunakan daya penggerak yang direncanakan adalah motor listrik AC 1/2 HP (372,85 Watt) dengan asumsi efiensi = 90% dan faktor koreksi transmisi sabuki fc=1 (Sularso dan Suga: 1997:196), maka

78

besarnya torsi (momen puntir) yang dibebankan pada poros pengaduk sebesar.2 n T 60 P 60(motor f c belt ) T= 2n 372,85 60(0,9 1) T= = 4,57 Nm 2 3,14 700 P=

Dari perhitungan di atas dapat diketahui bahwa poros pengaduk yang bekerja pada mesin mixer adonan roti dikenai momen puntir (torsi) sebesar 4,57 Nm. Dari besarnya torsi yang bekerja pada poros pengaduk dapat dicari beban yang bekerja pada poros pengaduk tersebut. Jika jarijari (r) sirip poros pengaduk adalah 42 mm (0.042 m) dan torsi yang dikenakan pada poros ini sebesar 4,57 Nm maka beban yang bekerja pada poros pengadukadalah:

T =W r T W= r 4,57 W= 0,042 W = 108,8 NJadi, beban (W) yang bekerja pada poros pengaduk sebesar 108,8 N atau 10,8Kg. 3. Analisis kekuatan komponen-komponen pada mesin mixer adonan rotari a. Analisis kekuatan pada poros utama

79

Gambar 18. Poros Utama Gaya pada poros utama mesin mixer adonan rotari merupakan hasil reaksi dari beban yang bekerja pada poros ditambah sebagian beban aksi dari beberapa komponen yang membebani poros. Beban reaksi merupakan beban yang timbul akibat beban aksi torsi (momen puntir) yang terjadi pada poros utama. Sedangkan beban aksi yang lain adalah tegangan yang berasal dari v-belt. Struktur dan pembebanan pada poros mesin mixer adonan roti seperti pada (gambar 19).

Gambar 19. Pembebanan pada poros utama mesin mixer adonan roti Asumsi-asumsi pembebanan yang terjadi pada poros utama mesin mixer adonan roti adalah sebagai berikut. 1) Panjang poros = 185 mm, diameter poros diasumsikan sama yaitu 17mm 2) Poros pada bagian ujung dikenai beban yang dipengaruhi oleh tegangan dari V-belt yaitu sebesar 30 N. Hasil itu diperoleh dari perhitungan tegangan v- belt sebagai berikut :

80

2288 = (F1 - F2)= 30,026 N Jadi resultan gaya yang bekerja pada v-belt = 30 N 3) Poros pada ujung pengaduk dikenai beban berupa momen yang berasal dari berat pengaduk dengan asumsi berat sebesar 0.02 kg (0,2 N). 4) Poros juga dikenai momen puntir (torsi) sebesar 2,228 Nm searah jarum jam. 5) Pada poros ujung kanan dan pada jarak 45 mm dan 90 mm dari ujung kiri (pulley) diberi tumpuan berupa ball bearing yang diasumsikan sebagai tumpuan sendi. Bila poros utama mesin mixer adonan roti beserta asumsi-asumsi pembebanannya digambarkan dalam bentuk skema, konstruksi diatas dapat terlihat seperti pada (gambar 20).F1=30 N Q= 0,017 N/mm D B 45 C 50 40 225

A

E

Gambar 20. Skema pembebanan poros Dicari : a. b. Reaksi yang terjadi pada tumpuan C dan D Momen Lengkung

81

c. d. e. f. g.

Gaya geser melintang Diagram momen lengkung dan gaya geser Tegangan lengkung dan tegangan geser maksimal Defleksi yang disebabkan oleh momen puntir Kekakuan poros terhadap lenturan

a. Mb =0

Reaksi yang terjadi pada tumpuan B dan C

Mb = (-F1)45 + (Rb)0 + (-Rc)50 + (Q)112.5 = (-30)45 + (Rb)0 + (-Rc)50 + (0,2)112.5 = (-1350) + 0 + (-50Rc) + (22,5) 50Rc = -1327,5 Rc = -26.55 N Jadi reaksi pada tumpuan C sebesar 26.55 arahnya ke bawah Mc =0 Mc = (-F1)95 + (Rb)50 + (Rc)0 + (Q)112.5 = (-30)95 + (Rb)50 + (Rc)0 + (0,2)112.5 = (-2850) + 50Rb+ 0 + 22.5 -50Rb = -2850 Rb = 57 N Jadi reaksi pada tumpuan B sebesar 57 N arahnya ke atas57 B A -30

Q= - 0,017 N/mm C-26.55

B

E D

82

b. Ma = 0

Momen lengkung

Mb = (-30)45 + Rc.50 + (0.2)202.5 Mb = -1350 + (-26.55)50 + (40.5) Mb = -1350 1327.5 + 40.5 Mb = -2637 Mc = (-30)95 + Rb.50 + (0.2)152.5 = -2850 + 2850 + 30.5 = 30.5 N Md = (-30)145 + Rb.90 + Rc.40 = -4350+ 2850 + 1062 = -438 Me = 00 A B 30.5 C D -438 E

0

-2637

c. d.

Gaya geser melintang

83

84

4. Analisis tegangan pada beberapa komponen mesin mixer adonan a. Analisis tegangan geser pada poros utama Dalam perencanaan kebutuhan bahan yang digunakan dalam perancangan poros sebaiknya disesuaikan dengan dimensi pada poros yang telah dirancang. Pemilihan bahan yang tepat sangat berpengaruh pada tingkat keamanan elemen lainnya, biaya ekonomi, dan ketahanan poros terhadap gaya-gaya yang diberikan. Oleh karena itu diperlukan pertimbangkan dalam penentuan kebutuhan bahan poros agar dapat terencana dan meminimalisir biaya yang dikeluarkan. Tingkat keamanan pada stuktur poros sangat penting untuk diketahui karena akan berpengaruh terhadap keamanan mesin secara keseluruhan. Perlu dilakukan analisis terhadap tegangan yang terjadi pada poros untuk mengetahui batasan aman nilai tegangan yang terjadi terhadap tegangan bahan yang diijinkan. Poros utama mesin mixer adonan roti ini diasumsikan terkena beban gabungan bengkok dan

puntir, sehingga poros tersebut akan mengalami tegangan geser. Berdasarkan perhitungan momen puntir (torsi) yang terjadi pada poros utama (poros transmisi) menghasilkan torsi sebesa 2,28 Nm. Besarnya tegangan geser maksimum yang terjadi pada poros utama mesin mixer adonan rotari ini dapat dicari dengan menggunakan rumus.

85

s =

5,1 d3

( Kb Mb ) 2 + ( Kt T ) 2

......(35)

Mb = F L = 50,5 kg 1.200 mm Mb = 60.600 kg .mm = 606 N .m

s ==

5,1 d3

( Kb Mb ) 2 + ( Kt T ) 2 (1,5 2637 ) 2 + (1 2,28) 2

5,1 (17 10 3 )3

= 311221,09 826.281 + 11421,20 = 311221,09 915,26 = 284848445 ,83 N m2

2,85 kg

mm 2

Karena poros tersebut berpasak maka untuk mencari tegangan geser bahan yang diijinkan ( s ) dengan cara membagi kekuatan tarik bahan poros ( B ) dengan faktor keamanan.

s =

B (40) Sf1 Sf 264 kg mm 2 62

s =

s = 5,33 kg

mm 2

Dari perhitungan terhadap besarnya tegangan geser maksimum pada poros serta tegangan geser bahan yang diijinkan dapat disimpulkan bahwa besarnya tegangan geser maksimum yang terjadi pada poros lebih kecil daripada tegangan geser ijin bahan, sehingga poros tersebut

86

mengalami tegangan geser akibat beban puntir dan beban bengkok yang masih dalam batas aman. 5. Analisis perencanaan transmisi mesin Jarak yang jauh antara dua buah poros tidak mungkin menggunakan transmisi langsung dengan roda gigi. Dengan demikian transmisi yang digunakan pada mesin mixer adonan roti ini lebih cocok menggunakan transmisi sabuk atau belt. Kemudian untuk mentransmiskan ke pengaduk kedua maka perlu adanya roda gigi. Berikut adalah perancangan terhadap transmisi sabuk pada mesin mixer adonan roti. a. Analisis perencanaan transmisi sabuk Sabuk yang digunakan pada transmisi mesin mixer adonan roti ini adalah sabuk-V (V-belt) standar tipe A. Hal ini dikarenakan mudah dalam penanganannya serta murah harganya. Sabuk-V ini terbuat dari karet yang mempunyai penampang trapesium. Pemilihan sabuk-V dapat dilihat dari dimensi alur sabuk pada pulley. Menurut (Sularso, dan Suga, 1983:164) terdapat 5 tipe yang ukuran penampang sabuk-V yaitu tipe A, B, C, D, dan E yang dapat mempengaruhi daya rencana dan putaran poros penggerak. Pada transmisi mesin ini digunakan ban mesin sistem terbuka (open belt drive). Pasangan pulley yang digunakan pada transmisi sabuk ini masingmasing mempunyai diameter 76,20 mm untuk pulley penggerak dan 152,40 mm untuk pulley yang digerakkan. Berdasarkan pengukuran, jarak antara dua sumbu poros motor listrik dan poros utama adalah 14 in

87

atau 357,58 mm. Berikut adalah analisis-analisis perhitungan pada transmisi sabuk-V. 1) Perhitungan kecepatan sabuk Kecepatan linear sabuk dapat dihitung dengan menggunakan persamaan rumus (28).

d1 n1 m , s 60 3,14 0,0762 1400 m v= , s 60v=334,975 m , s 60 v = 5,583 m s v=

Jadi lecepatan linear sabuk-V pada mesin mixer adonan rotari sebesar 5,583 m/s. Besarnya kecepatan tersebut digolongkan dalam kategori kecepatan yang baik karena kurang dari 30 m/s. 2) Perhitungan kebutuhan panjang sabuk-V (V-belt) Berdasarkan jari-jari pulley yang digunakan serta jarak antara sumbu poros utama maka kebutuhan panjang sabuk dapat dicari dengan menggunakan persamaan rumus (27).(r2 r1 ) 2 , mm x (88,9 25,4) 2 L = 3,14 (25,4 + 88,9) + 285 + , mm 285 L = 658 mm L = (r1 + r2 ) + 2 x +

Jadi kebutuhan panjang sabuk-V standar pada mesin mixer adonan roti ini adalah 658 mm. Berdasarkan nomor nominal sabuk-V

88

yang ada di pasaran, sabuk ini menggunakan No.41 dengan panjang (L) = 660 mm. 3) Perhitungan gaya tegang maksimum sabuk Dalam perhitungan gaya tegang maksimal sabuk, sebelumnya kita harus mengetahui besarnya luas penampang (A) dari sabuk yang digunakan. Jika diketahui sabuk tipe A mempunyai lebar 12,5 mm dan tebal sabuk 9,0 mm, maka luas penampang sabuk dapat dihitung dengan rumus berikut.

A = b tA = 12,5 9

A = 112,5mm2Besarnya gaya tegang maksimal dari sabuk (Tmax) dapat dirumuskan sebagai berikut (tegangan ijin sabuk diambil 5 N/mm2 ).

Tmax = ATmax = 5 N mm 2 112 ,5mm 2

Tmax = 562,5 N 56,3KgSehingga didapatkan besar gaya tegang maksimal dari sabuk (Tmax) sebesar 56,3 Kg D. Analisis Ekonomi Harga pokok produk mesin mixer adonan roti ditentukan berdasarkan harga pokok pesanan. Berikut ini adalah taksiran harga pokok produk mesin mixer adonan roti berdasarkan pesanan.

89

Tabel 9. Analisis ekonomi pada mesin mesin mixer adonan rotiMacam Biaya A. Biaya Desain Macam Pekerjaan Survey Analisis Gambar Bahan Rp. Rp. Alat Rp. 125.000 Rp. 50.000 Rp. 100.000 Tenaga Rp. 75.000 Rp. 200.000 Rp. 200.000 Jumlah Jumlah Rp. 200.000 Rp. 250.000 Rp. 350.000 Rp. 800.000

Rp. 50.000

Macam Biaya B. Biaya Pembelia n Kompone n

Macam Pekerjaan Motor Listrik Roda gigi Pulley Belt Bearing Roda Baut dan Ring

Biaya Pembeliaan (BP) Rp. 525.000 Rp. 80.000 Rp. 45.000 Rp. 14.000 Rp. 210.000 Rp. 95.000 Rp. 25.000

Biaya Perakitan (10% x BP) Rp. 52.500 Rp. 8.000 Rp. Rp. 4.500 1.400

Jumlah Rp. 577.500 Rp. 88.000 Rp. 49.500 Rp. 15.500 Rp. 66.000 Rp. 104.500 Rp. 27.500 Rp. 928.500 Biaya Overhead Pabrik (125% x TKL) Rp. 125.000 Rp. Rp. Rp 62.500 62.500 62.500

Rp. 21.000 Rp. Rp. 9.500 2.500

Tabel 9. Biaya pembelian komponen (lanjutan)

Jumlah

Macam Biaya C. Biaya Pembuat an

Macam Elemen Main Frame Dudukan baskom Poros Utama Rumah bearing Pelat Penutup Pengecatan

Bahan Baku Rp. 385.000 Rp. 40.000 Rp. 19.000 Rp. 110.000 Rp. 187.500 Rp. 110.000

Bahan Penolong Rp. 150.000 Rp. 10.000 Rp. 10.000 Rp. 10.000 Rp. 10.000 Rp. 80.000

Tenaga Kerja Langsung (TKL) Rp. 100.000 Rp. 50.000

Jumlah Rp 760.000 Rp 162.500 Rp. 141.500 Rp. 232.500 Rp. 535.500 Rp. 415.000 Rp. 2.247.000

Rp. 50.000 Rp. 50.000 Rp. 150.000 Rp. 100.000

Rp. 187.500 Rp. 125.000 Jumlah

Biaya Gudang (5% x C) D. Biaya Non Produksi Biaya Perusahaan (5% x C) Jumlah

Rp. 112.350 Rp. 112.350 Rp. 224.700 Rp. 420.000 Rp. 4.620.200

E.

Laba yang dikehendaki Taksiran Harga Produk

10% x (A+B+C+D)

F.

(A + B + C + D + E)

90

E. 1.

Hasil dan Pembahasan Analisis Teknik Pada analisis teknik, keamanan dari perencanaan konstruksi maupun perencanaan pemilihan elemen sudah terpenuhi. Perencanaan pemilihan elemen poros, pemilihan bahan untuk pembuatan poros ini sudah tepat. Poros ini menggunakan bahan ST 60 yang mempunyai kekuatan tarik 64 kg/mm2. Berdasarkan kekuatan tarik bahan tersebut, penggunaan bahan untuk konstruksi poros utama mesin mixer adonan rotari ini menghasilkan tegangan geser ijin ( s ) sebesar 5,33 kg/mm2. Sedangkan tegangan geser maksimum ( s ) yang terjadi pada poros akibat terkena beban puntir dan bengkok sebesar 2,85 kg/mm2. Namun demikian tegangan geser maksimum yang terjadi poros utama mesin mixer adonan rotari ini masih lebih kecil daripada tegangan geser ijin bahan, sehingga konstruksi poros utama mesin mixer adonan rotari ini dalam batas aman. Dengan demikian dapat

disimpulkan bahwa pemilihan bahan ST 60 untuk pembuatan konstruksi poros tersebut adalah tepat.

2.

Analisis ekonomi Hasil yang diperoleh pada analisis ekonomi seperti yang ditunjukkan pada tabel 9 didapatkan taksiran harga satu unit mesin mixer adonan rotari adalah Rp.4.620.200,00 dengan laba yang diperoleh Rp.420.000,00. Kelemahan dari penjualan mesin ini adalah dalam hal desain bentuk mesin.

91

Desain dai mesin ini harus diperbaiki lagi karena akan menambah daya tarik dari konsumen untuk membeli produk ini. 3. Besarnya kapasitas produksi mesin Setelah dilakukan uji kinerja mesin, proses pengadukan adonan roti membutuhkan waktu 15 menit untuk satu kali siklus pembuatan adonan. Sedangkan kapasitas maksimal yang mampu dilakukan proses pengadukan adonan adalah 6 kg. Sehingga untuk sekali proses pegmixer adonan an kapasitasnya adalah 6 kg/15 menit. Sehingga besarnya kapasitas produksi mesin mixer adonan roti dalam waktu 1 jam adalah 24 kg/jam.