Rancang Bangun Screw Conveyor

90
DAFTAR ISI Halaman DAFTAR ISI.......................................... i DAFTAR TABEL........................................ iii DAFTAR GAMBAR....................................... iv I. PENDAHULUAN..................................... 1 A. Latar Belakang................................. 1 B. Tujuan Penelitian.............................. 2 C. Manfaat Penelitian............................. 2 II. TINJAUAN PUSTAKA............................... 3

description

makalah

Transcript of Rancang Bangun Screw Conveyor

DAFTAR ISI

HalamanDAFTAR ISI iDAFTAR TABEL iiiDAFTAR GAMBAR ivI. PENDAHULUAN 1A. Latar Belakang 1B. Tujuan Penelitian 2C. Manfaat Penelitian 2II. TINJAUAN PUSTAKA 3A. Karakteristik Padi 3B. Alat dan Mesin Pascapanen Padi 51. Alat Mesin Pemanen 62. Alat Mesin Perontokkan 83. Mesin Pengering Padi 94. Mesin Penggiling Padi 10C. Alat Pemindah Bahan 121. Elevator yang dapat dibawa pindah (portable elevator) 122. Elevator-elevator stasioner 183. Bucket elevator 19D. Suku Komponen Mesin 221. Kam (cam) 222. Bantalan 223. Rantai dan jenis-jenisnya 24E. Material Pembentuk Pada Komponen Mesin 281. Baja AISI 4140 282. Besi 293. Baja paduan 29III. METODOLOGI PENELITIAN 30A. Waktu dan Tempat Penelitian 30B. Alat dan Bahan 30C. Metode Penelitian 31D. Pendekatan Desain 321. Kriteria Desain 322. Rancangan Fungsional 323. Rancangan Stuktural 334. Uji Kinerja Alat 43E. Pengamatan 45F. Analisisi Data 46DAFTAR PUSTAKA 48

8

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman1. Komposisi gizi beras giling dalam 100 gram bahan42. Kelebihan dan kekurangan dari bucket elevator20

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman1. Struktur gabah42. Empat proses pemakaian elevator portable133. Elevator tangga tarik rantai154. Elevator gurdi165. Elevator penghembus yang bersifat statis176. Elevator tipe penghembus penyedot yang dapat dipindah-pindah177. Elevator stasioner tipe bucket elevator188. Diagram gaya yang dialami bahan dalam mangkuk saat pelemparan219. Jenis-jenis bantalan luncur2310. Bantalan gulung2411. Jenis-jenis rantai2812. Diagram alir pembuatan bucket elevator3113. Bucket elevator tampak samping3414. Bagian-bagian dari bucket elevator3415. Kerangka bucket elevator tampak samping3516. Ukuran dimensi kerangka bucket elevator dalam satuan cm3617. Bak penampung gabah3618. Ruang penyalur dan pengeluaran3719. Letak posisi ke-4 buah gir lintasan bucket elevator3820. Rantai lintasan bucket elevator3921. Perbandingan diameter pulley41

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Indonesia merupakan negara agraris yang mayoritas penduduknya berprofesi sebagai petani. Berbagai macam tanaman dapat tumbuh subur di tanah Indonesia. Pada umunya, petani membudidayakan padi sebagai tanaman pokoknya. Selain padi, petani juga mebudidayakan tanaman pangan lainnya seperti biji-bijian dan kacang-kacangan. Untuk tanaman biji-bijian, petani biasanya menanam jagung, padi, gandum, dan sebagainya. Sedangkan untuk tanaman kacang-kacangan, petani biasanya menanam kacang tanah, kacang kedelai, kacang hijau, dan sebagainya.

Jumlah produksi beberapa komoditas pangan khususnya biji-bijian pada tahun 2011 di Indonesia yaitu, jagung 17.230.000 ton/tahun, kedelai 870.000 ton/tahun, kacang tanah 677.000 ton/tahun, kacang hijau 335.000 ton/tahun (Kementan 2006-2010). Provinsi Lampung merupakan salah satu sentra produksi pertanian yang salah satunya yaitu produk biji-bijian, misalnya jagung, kedelai, kacang hijau, dan sebagainya. Hal ini dapat dilihat dari hasil produksi salah satu produk biji-bijian yaitu kacang kedelai dengan 2,26 % dari hasil produksi sebesar 291.710 ton/tahun di tahun 2010 (BPP PISPI 2012).

Penanganan pascapanen bertujuan agar hasil produk pertanian dalam kondisi baik serta dapat segera dikonsumsi atau untuk bahan baku pengolahan. Penanganan pascapanen pada komoditas tanaman khusunya biji-bijian meliputi pemipilan/perontokan, pengupasan, pembersihan, pengeringan, pengemasan, penyimpanan, dll. Mekanisasi pertanian khususnya untuk penanganan pascapanen produk biji-bijian ini telah banyak digunakan sebelumnya di Indonesia. Hal ini dapat dilihat dari pemanfaatan alat mesin pertanian di beberapa kegiatan penanganan pascapanen, misalnya alat pengering dan alat pemipil yang masing-masing bersumber dari energi bahan bakar minyak, bahan bakar limbah pertanian, serta motor listrik maupun motor bakar.

Untuk produk biji-bijian dan kacang-kacangan, kegiatan mekanisasi pertanian pada kegiatan pasca panen khususnya untuk pemindahan bahan masih minim. Belum adanya pemanfaatan teknologi untuk kegiatan pemindahan bahan yang maksimal. Dengan pemanfaatan teknologi yang maksimal khususnya pada kegiatan pemindahan bahan maka hasil produksi yang dihasilkan pun akan mengingkat.

Makalah ini dibuat untuk mendesain, membuat, dan menguji alat pemindah bahan biji-bijian tipe ulir (screw conveyor). Alat pemindah bahan ini berkapasitas kecil untuk memindahkan hasil produk biji-bijian dan kacang-kacangan seperti jagung, kedelai, kacang hijau, dll. Ulir ditempatkan secara mendatar (horizontal).

B. Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk merancang, membuat, dan menguji alat pemindah bahan biji-bijian tipe ulir (screw conveyor).

C. Manfaat PenelitianPenenlitian ini bermanfaat sebagai bahan masukan untuk pengembangan alat mesin pemindah bahan khususnya tipe ulir (screw conveyor) dan dapat menambah pilihan penggunaan alat mesin pertanian.II. TINJAUAN PUSTAKA

A. Karakteristik Kacang-kacangan dan Biji-bijian

1. Kacang-kacanganKacang-kacangan atau disebut juga polongan termasuk famili Leguminosa. Kacang-kacangan mengandung sejumlah besar serat pangan yang jika terlarut dapat membantu menurunkan kadar kolesterol. Kacang-kacangan bersifat rendah kalori, rendah lemak, serta rendah garam natrium. Kacang-kacangan juga mengandung protein, karbohidrat kompleks, folat, dan besi.

Berbagai jenis kacang-kacangan telah banyak dikenal seperti kacang kedelai (Glycine max), kacang hijau (Phaseoulus radiatus), kacang merah (Phaseoulus vulgaris), dll. Berbagai jenis kacang-kacangan dapat dibedakan berdasarkan varietas atau jenis namanya, warna, bentuk, dan karakter fisiknya. Kacang-kacangan merupakan sumber utama protein nabati dan mempunyai manfaat yang sangat banyak. Kacang-kacangan mempunyai banyak keunggulan dari segi gizi, anara lain:1. Sumber protein yang murah2. Kaya asam amino lisin3. Rendah lemak dan tidak mengandung kolesterol4. Sumber vitamin B yang baik5. Sumber kalsium, zat besi, zink, tembaga, dan magnesium yang baik6. Rendah kandungan natrium dan sodiumnya.2. Macam-macam dan jenis kacang-kacangana. Kara pedang, kacang parasman, koas bakolBuah polong, berbentuk memita-lonjong, melebar pada ujungnya, kadang-kadang melengkung dengan bubungan, berisi 8-16 biji. Biji berbentuk lonjong-menjorong, berwarna merah muda/merah/coklat kemerahan/hitam, jarang yang berwarna putih.b. Kacang merahPolong lonjong, pipih, berkulit keras bila tua, pada umumnya melengkung kadang-kadang dengan bentuk mengait ada bagian atasnya, berisi 4-5 biji. Bentuk, ukuran, dan warna biji beragam, ada yang berbentuk mengginjal, belah ketupat, maupun bulat sedangkan warna mulai dari seragam (loreng), putih, hijau, kuning, coklat, merah, hitam, hingga ungu.c. BuncisPolong memita dengan panjanng hingga 20 cm, lurus/melengkung dengan paruh menyolok, berdaging ketika muda, berwarna hijau atau kuning, kadang-kadang berbintik maupun bergaris ungu atau kemerahan. Bentuk, ukuran, dan warna biji sangat beragam. Biji berbentuk bulat telur, berwarna hitam/coklat/kuning/merah dan putih dengan lekehan, lurik, pelana, dan pola lapisan atas yang berwarna gelap.d. Kapri, kacang polong, kacang ercisBuah kadang-kadang memiliki selaput dalam yang kuat. Biji kering digunakan untuk sayuran dan makanan ternak. Prospek yang baik dari komoditas ini dalam permintaan khususnya di daerah tropika.e. Kecipir, kacang belimbing, kacang embingBuah polong, berbentuk lonjong hingga pita, bentuk persegi dengan 4 buah sayap halus hingga menggergaji dengan lebar 0,3-1 (cm), berwarna kuning, krem hingga hijau. Biji tiap polong berisi 5-21, berbentuk agak bulat dengan panjang sekitar 0,6-1 (cm) berwarna coklat, kuning, putih, hingga seragam.f. Kacang hiajuPolong tersebar atau menggantung, berbentuk silinder dengan panjang hingga 15 cm, biasanya lurus, berbulu, jumlah biji hingga 20 butir dan berbentuk bulat hingga lonjong. Biji berwarna hijau atau kuning, kadang-kadang coklat atau kehitaman.g. Kacang BogorBuah terdapat di dalam tanah, berbentuk bulat berdiameter sekitar 2,5 cm, biasanya hanya terdapat satu biji berwarna putih, kuning, hinggan merah. Kacang Bogor ini paling sering digunakan untuk dikonsumsi langsung ataupun sebagai bahan masakan, seperti bahan pembuat bubur.h. Kacang katePolong melengkung, berbentuk silinder, biji berbentuk menjorong dan berisi 6-12 serta berwarna coklat.i. Kacang uciPolong panjang dan lampai, memiliki dimensi 6-13 (cm) x 0,5 cm (P x L), memiliki 10-16 biji yang berbentuk lonjong hingga memanjang dengan dimensi biji 5-10 (mm) x 2-5 (mm) (P x L), berwarna merah, hijau, kuning, coklat, hingga hitam.j. Kacang panjangBiji memanjang, berbentuk silinder hinga bulat, ukuran dan warna beragam. Polong menggantung hingga menjalar dengan panjang 10-100 cm. Bentuk dan ukuran bervariasi, berbentuk persegi hingga lonjong dengan dimensi 5-10 (mm) x 4-8 (mm) (P x L).k. Kacang tanahBuah polong berbentuk silinder, berisi 1-6 biji. Setiap biji diliputi oleh selaput biji tipis berwarna antara putih, merah, merah muda, ungu, hinggan coklat kemerahan. Setiap biji memliki dua keping biji yang lebar, epokotil dengan daun dan tunas primordial, hipokotil, serta akar primer. Kacang tanah dapat dimanfaatkan sebagai makanan cemilan.Kacang-kacangan merupakan buah bersel tunggal dan berbiji tunggal dengan kulit luar yang keras. Kacang-kacangan mempunyai struktur yang hampir sama dengan Serealia (biji-bijian). Kacang-kacangan biasanya mengandung sedikit sekali glukosa dan fuktosa tetapi cukup mengandung rafinosa, stakiosa, dan verbakosa. Berbagai komoditas dari kacang-kacangan yang telah banyak dikenal yakni kacang kedelai, kacang hijau, kacang tanah, dll. Gambar struktur kacang hijau yang merupakan salah satu komoditas dari kacang-kacangan dapat dilihat pada Gambar 1.

Gambar 1. Struktur kacang hijauDapat dilihat pada gambar diatas bahwa pada kacang hijau terdapat 6 komponen utama yakni Kulit biji, Plumula, Epikotil, Hipokotil, Radikula, dan Kotiledon.

Adapun komposisi gizi dari beberapa komoditas tanaman kacang-kacangan dapat dilihat pada Tabel 1.

Tabel 1. Komposisi gizi untuk bebrapa komoditas tanaman kacang-kacangan dalam 100 gram bahanNoKomposisi GiziKacang HijauKacang KedelaiKacang Merah

1Energi (Kal) 345 381 336

2Protein (g) 22,2 40,4 23,1

3Lemak (g) 1,2 16,7 1,7

4Karbohidrat (g) 62,9 24,9 59,5

5Kalsium (mg) 125 222 80

6Fosfor (mg) 320 682 400

7Zat Besi (mg) 7 10 5

8910Vitamin A (IU)Vitamin B1 (mg)Vitamin C (mg) 157 95 - 0,64 0,52 0,6 6 121,7 -

Sumber : Kacang-kacangan merupakan buah bersel tunggal dan berbiji tunggal dengan kulit luar yang keras. Kacang-kacangan mempunyai struktur yang hampir sama dengan Serealia (biji-bijian). Kacang-kacangan biasanya mengandung sedikit sekali glukosa dan fuktosa tetapi cukup mengandung rafinosa, stakiosa, dan verbakosa. Berbagai komoditas dari kacang-kacangan yang telah banyak dikenal yakni kacang kedelai, kacang hijau, kacang tanah, dll. Gambar struktur kacang hijau yang merupakan salah satu komoditas dari kacang-kacangan dapat dilihat pada Gambar 1.

Gambar 1. Struktur kacang hijauDapat dilihat pada gambar diatas bahwa pada kacang hijau terdapat 6 komponen utama yakni Kulit biji, Plumula, Epikotil, Hipokotil, Radikula, dan Kotiledon.

Karakteristik fisik gabah pada beberapa varietas padi berbeda-beda seperti dalam hal dimensi dan penampakan gabah. Menurut Hasbullah dan Dewi (2011), Perbedaan dimensi gabah dari beberapa varietas padi dapat dilihat pada Tabel 2. Tabel 2. Dimensi gabah pada beberapa varietas padiVarietasPanjang (mm)Lebar (mm)Rasio Panjang/Lebar

Ciherang 10.002.733.66

Hibrida 9.972.823.54

Cibogo 11.102.973.74

Kualitas fisik gabah sangat dipengaruhi oleh kadar air dan kemurnian gabah. Tingkat kemurnian gabah merupakan persentase berat gabah bernas terhadap berat keseluruhan campuran gabah. Tingkat kemurnian gabah akan semakin menurun dengan makin banyaknya benda asing atau gabah hampa di dalam campuran gabah. Kualitas fisik gabah dapat dilihat pada Tabel 3 (Hasbullah dan Dewi, 2011).

Tabel 3. Kualitas fisik gabah pada beberapa varietas padiCiherang HibridaCibogo

Kadar air (%) 16.14 15.26 14.26

Gabah bernas (%) 94.77 98.14 98.63

Gabah hampa (%) 5.17 1.58 1.29

Gabah hijau (%) 11.03 13.27 6.59

Keretakan (%) 4.63 4.89 7.10

Pemerintah memberlakukan regulasi harga dalam perdagangan gabah. Hal ini dikarenakan gabah/beras merupakan komoditi vital bagi Indonesia. Kemudian muncullah istilah-istilah khusus yang mengacu pada kualitas gabah sebagai referensi penentuan harganya sebagai berikut (Bulog, 2008).1. Gabah Kering Panen (GKP), merupakan gabah yang mengandung kadar air lebih dari 18% tetapi kurang dari 25%.2. Gabah Kering Simpan (GKS), adalah gabah yang mengandung kadar air lebih dari 14% tetapi lebih kecil atau sama dengan 18%.3. Gabah Kering Giling (GKG), adalah gabah yang mengandung kadar air maksimal 14%, kotoran/hampa maksimal 3%, butir hijau/mengapur maksimal 5%, butir rusak maksimal 3% dan butir merah maksimal 3%. B. Penanganan Pasca Panen Kacang-kacangan dan Biji-bijianPasca panen merupakan salah satu proses penting dalam bidang pertanian yang bertujuan agar hasil tanaman yang dipanen dalam kondisi baik untuk dikonsumsi langsung maupun sebagai bahan baku pengolahan. Penanganan pasca panen juga sering disebut sebagai pengolahan primer yang merupakan istilah untuk semua perlakuan dari mulai panen sampai komoditas dapat dikonsumsi segar atau untuk persiapan pengolahan berikutnya. Oleh karena itu, diperlukan penanganan pasca panen yang optimal (Mutiarawati, 2007).Penanganan pasca panen secara umum meliputi: Grading (pengkelasan) dan standarisasi Pengemasan dan pelabelan Penyimpanan Pengangkutan.Perlakuan tambahan pada beberapa komoditas lain yaitu pemberian bahan kimia, pelilinan, pemeraman (Mutiarawati, 2007).Mekanisasi pertanian yang optimal sangat diperlukan untuk dapat meningkatkan hasil pertanian. Selama ini pengertian yang keliru terhadap mekanisasi pertanian yang sering disebut dengan traktorisasi perlu diluruskan. Menurut Priyanto (1997), mekanisasi pertanian dalam pengertian Agricultural Engineering mencakup aplikasi teknologi manajemen penggunaan berbagai jenis alat mesin pertanaian (alsintan), mulai dari pengolahan tanah, tanam, penyediaan air, pemupukan, perawatan tanaman, pemungutan hasil sampai ke produk yang siap dipasarkan.Penggunaan alat mesin pertanian di Indonesia sudah dimulai sebelum Perang Dunia II. Alat dan mesin pertanian yang digunakan pada masa itu masih sangat sederhana. Sebagian besar berupa mesin pengolahan hasil pertanian komoditi tanaman pangan dan tanaman perkebunan, khususnya karet dan gula (Pramudya, 1996). Adanya perkembangan yang sangat pesat pada masa itu diikuti dengan mulai bermunculannya bengkel-bengkel, meningkatnya investasi dan produksi para pengusaha industri alat mesin pertanian, serta masuknya alat mesin pertanian baik untuk kegiatan pra maupun pasca panen dari negara-negara Eropa & Amerika.Penanganan pasca panen biasanya menggunakan alat mesin pertanian untuk pengoperasiannya. Peningkatan mutu komoditas serta menekan kehilangan hasil pertanian merupakan cerminan hasil dari kesiapan teknologi panen dan pascapanen yang matang (Iswari, 2012). Alat mesin pasca panen yang digunakan sangatlah beragam, salah satunya adalah alat pemindah bahan. Peralatan yang digunakan untuk memindahkan muatan atau bahan yang berat dari satu tempat ke tempat lain dalam jarak yang tidak jauh merupakan definisi dari alat atau mesin pemindah bahan (material conveying equipment), misalnya pada bagian-bagian departemen atau pabrik, pada tempat penumpukan bahan, lokasi konstruksi, tempat penyimpanan dan pembongkaran muatan. Mesin pemindah bahan hanya memindahkan muatan yang biasanya dalam jumlah tertentu dengan perpindahan bahan kearah vertikal, horizontal, atau kombinasi keduanya (Pangabean, 2008).

Selama ini mekanisasi pertanian sering diberi pengertian identik dengan traktorisasi. Pengertian yang keliru ini perlu diluruskan, karena mekanisasi pertanian dalam pengertian Agricultural Engineering, mencakup aplikasi teknologi manajemen penggunaan berbagai jenis alat mesin pertanaian (alsintan), mulai dari pengolahan tanah, tanam, penyediaan air, pemupukan, perawatan tanaman, pemungutan hasil sampai ke produk yang siap dipasarkan (Priyanto, 1997).Kesiapan teknologi panen dan pascapanen yang matang, akan meningkatkan mutu beras serta pemahaman petani dan pengguna teknologi terhadap upaya menekan kehilangan hasil panen (Iswari, 2012). Namun, menurut Tastra (2003), penerapan alsintan pascapanen disamping memerlukan investasi yang relatif mahal, juga membutuhkan tingkat kemampuan pengelolaan yang memadai agar berbagai pihak yang terlibatmendapatkan keuntungan yang wajar. Strategi yang tepat dalam penerapan alsintan pascapanen dalam era perdagangan bebas AFTA (ASEAN Free Trade Area) adalah melalui pendekatan sistem yang mengacu pada tolok ukur produktivitas, stabilitas, keberlanjutan dan kemerataan. Selain itu, meningkatkan inovasi alat mesin pascapanen yang murah dan terjangkau agar para petani dapat mengaplikasikan teknologi dalam proses produksi. Alat mesin pascapanen sangatlah beragam, salah satunya adalah alat pemindah bahan. Alat atau mesin pemindah bahan (material conveying equipment) adalah peralatan yang digunakan untuk memindahkan muatan atau bahan yang berat dari satu tempat ke tempat lain dalam jarak yang tidak jauh, misalnya pada bagian-bagian departemen atau pabrik, pada tempat penumpukan bahan, lokasi konstruksi, tempat penyimpanan dan pembongkaran muatan. Mesin pemindah bahan hanya memindahkan muatan dalam jumlah besar tertentu dengan perpindahan bahan kearah vertikal, horizontal, atau kombinasi keduanya (Pangabean, 2008).Menurut Henderson and Perry (1982), alat-alat penanganan bahan olah dapat dibagi menjadi delapan tipe yaitu: (1) konveyor sabuk, (2) konveyor rantai, (3) konveyor baud, (4) konveyor sendokan, (5) konveyor arus angin, (6) konveyor gaya tarik bumi, (7) konveyor derek dan (8) konveyor pengungkit. Selain kenveyor, alat pemindah bahan juga ada yang berupa elevator. Pada umunya, elevator-elevator yang digunakan dalam usaha tani dapat digolongkan seagai elevator yang dapat dibawa pindah (portable elevator) dan elevator stasioner.1. Elevator yang dapat dibawa pindah (portable elevator)Elevator yang dapat dibawa pindah membuat petani lebih mudah, bekerja lebih cepat, serta membantu memecahkan permasalahan kekurangan tenaga kerja. Elevator yang dapat dibawa pindah dirancang sedemikian rupa hingga dapat dipindahkan dengan mudah dari lokasi satu ke lokasi lain seperti yang terlihat pada Gambar 2. Banyak tipe dan ukuran dari elevator portabel yang telah dibuat. Ada tiga tipe elevator yang dapat dibawa pindah yaitu tipe rantai tarik-apung (chain-drag-flight), tipe senduk (auger) dan tipe hembus (blower) (Smith dan Wilkes, 1990).

Gambar 2. Empat proses pemakaian elevator portable

a. Elevator tangga tarik rantai

Elevator tipe tangga tarik rantai memiliki ukuran dengan panjang yang berkisar dari 16 sampai 50 kaki (4,9 sampai 15,2 m). Talang elevator berukuran sempit dan berbentuk V, menggunakan ranai tunggal, brukuran selebar 20 inci (50,8 cm) pada sebuah rantai masing-masing sisi peluncur guna mendukung tiap ujung tangga tarik . Model ukuran yang lebar dan bervarian mempunyai kisaran penggunaan yang luas. Elevator itu dapat digunakan untuk menaikan bermacam-macam material biji-bijian, tongkol jagung, dan bal rumput kering. Talang elevator harus diberi penguat dan topang yang baik untuk mencegah terjadinya pelengkungan dan pemuntiran bilamana digunakan untuk jarak yang panjang.

Dua buah tipe bak angkut tersedia untuk digunakan pada elevator tangga tarik, bak bentuk trapesium yang biji-bijinya perlu diciduk kedalamnya, serta gerbong gandengan, yang mempunyai suatu lubang sempit untuk menuangkan biji-bijian ke dalam kotak. Kotak tipe segi empat lipat yang panjang cocok untuk penanganan produk yang dibongkar diatas sebuah wadah yang lebar atau yang seluruh pintu ujungnya dilepas. Bagian depan truk atau kereta gandeng dapat dimiringkan untuk memungkinkan produk mengalir dalam bak angkut. Pada bagian ujung atas elevator disediakan corong untuk mengarahkan biji-bijian ke dalam kotak penyimpanan.

Jika menggunakan elevator portabel yang berukuran besar, berat dan panjang, suatu susunan derek khusus memungkinkan satu orang menaikan talang penyalur yang panjangny sampai ketinggian yang diingikan. Derek dipasangkan datas roda-roda ban angin. Bilamana talang penyalur diturunkan, seluruh elevator dapat ditarik ke belakang traktor atau truk. Sudut rata-rata untuk operasi yang baik bervariasi kira-kira dari 20 sampai 450. Sudut-sudut yang lebih besar dapat digunakan tetapi sudut yang lebih besar dapat mengurangi kapasitas elevator. Elevator tangga tarik rantai dapat dilihat pada Gambar 3.

Gambar 3. Elevator tangga tarik rantaib. Elevator gurdi

Elevator gurdi yang dapat dipindahkan mempunyai konstruksi yang sederhana, karena hanya terdiri atas konvenyor ulir panjang yang tertutup. Ujung bawah tidak ditutup, jika elevator dimasukkan ke dalam tumpukan biji-bijian, bagian gurdi ulir yang tertadah secara otomatis akan mengambil biji-bijian tadi dan mengangkut biji-biji itu ke ujung yang lain. Namun demikian, konveyor gurdir ulir hanya cocok untuk pemindahan dan pengangkutan padi dan biji-bijian saja. Bentuk elevator gurdi dapat kita lihat pada Gambar 4.

Gambar 4. Elevator gurdiBaik elevator yang dapat dipindah tipe tangga tarik rantai maupun tipe gurdi ulir dapat dioperasikan dengan motor-motor listrik kecil, dengan mesin bensin atau oleh pengambil daya dari traktor.

c. Elevator udara

Elevator tipe penghembus digunakan jika produk yang ditangani adalah biji-bijian yang berjumlah besar. Penghembus dirancang sedemikian rupa, sehingga biji-bijian mengalir melalui kurungan kipas-kipas pada bantalan udara tanpa adanya kemungkinan benturan dengan sudut-sudut kipas atau terpecahkan oleh sudut-sudut tersebut. Biji-bijian dicurahkan dari truk ke dalam bak angkut penghembus, kemudian disalurkan ke dalam aliran udara. Penghembus kecil dipasang pada badan truk dan digerakkan oleh pengambil daya khusus. Penghembus biji-bijian mampu menaikkan 300 sampai 1200 gantang per jam sampai ketinggian dari 25 sampai 30 kaki (7,6 sampai 9,1 m). Motor listrik dengan daya 5 HP cukup untuk mengoperasikan elevator penghembus berukuran ukuran sedang. Elevator udara tipe penghembus ada dua macam yaitu elevator penghembus yang bersifat statis dan elevator peghembus yang dapat dipindah-pindah. Kedua elevator tersebut dapat dilihat pada Gambar 5 dan Gambar 6.

Gambar 5. Elevator penghembus yang bersifat statis

Gambar 6. Elevator tipe penghembus penyedot yang dapat dipindah-pindah2. Elevator-elevator stasionerElevator stasioner dapat kita jumpai pada gudang penyimpanan besar dengan kotak-kotak (box) untuk penyimpanan biji-bijian dan jagung. Biasanya dipasang elevator permanen tipe ember (bucket) (Gambar 7). Jenis dari elevator sangatlah beragam, namun untuk bucket elevator sangatlah khas dengan bentuk talang elevator dipasang vertikal atau hampir mendekati vertikal, sehingga mangkuk-mangkuk yang terpasang pada rantai dapat berfungsi dengan baik saat mengangkat material berupa biji-bijian (Smith dan Wilkes, 1990).

Gambar 7. Elevator stasioner tipe bucket elevator

3. Bucket elevatorMenurut Henderson and Perry (1982), bucket elevator adalah alat pengangkut yang sangat efisien, namun lebih mahal dibandingkan dengan konveyor scraper (pengerok). Sedangkan menurut Hamsi (2009), bucket elevator adalah alat pengangkut material curah yang ditarik oleh sabuk atau rantai tanpa ujung dengan arah lintasan yang biasanya vertikal, serta pada umumnya ditopang oleh casing atau rangka. Ditinjau dari segi sejarahnya, bucket elevator merupakan alat pengangkut yang banyak digunakan pada zaman pra-sejarah. Mekanismenya berupa keranjang anyam yang diikat pada tali dan bergerak di atas ikatan kayu yang kaku serta digerakkan oleh tenaga manusia. Seiring dengan perkembangan teknologi maka bucket elevator terus mengalami perubahan kearah penyempurnaannya. Bucket elevator merupakan jenis alat pengangkut yang memanfaatkan timba-timba yang tersusun dengan jarak antar timba yang seragam dan beraturan. Dalam melakukan kerjanya, alat ini memiliki dua sistem kerja yaitu sistem pemasukan dan sistem pengeluaran (Hamsi, 2009). Menurut Henderson and Perry (1982), ada tiga macam tipe pengeluaran bucket elevator yaitu: a. Tipe pengeluaran sentrifugal banyak digunakan untuk penanganan biji-bijian yang berukuran kecil pada elevator dan pabrik pengolahan.b. Tipe perfect discharge. Mangkuk biasnyan berada pada rantai yang dijalankan dengan kecepatan lambat. Alat ini digunakan untuk bahan yang mudah rusak dan tidak dapat diangkut dengan kecepatan tinggi.c. Tipe penyedokan yang terus menerus. Tipe ini digunakan untuk pengerjaan yang berat, di tambang batubara, pengangkutan pasir dan sebagainya. Pada bagian pelepasan, bahan dituang (dilempar) mendahului mangkuk.

Bucket elevator pada umumnya khusus untuk mengangkut berbagai macam material berbentuk serbuk, butiran-butiran kecil dan bongkahan. Contoh material adalah semen, pasir, batubara, tepung dan lain sebagainya. Alat ini dapat digunakan untuk menaikan bahan dengan ketinggian 50 meter, kapasitasnya dapat mencapai 50 m3/jam, dan konstruksinya bisa dengan posisi vertikal (Hamsi, 2009). Disamping itu, bucket elevator juga mempunyai kelebihan dan kekurangan seperti yang terlihat pada Tabel 2 (Pangabean, 2008).

Tabel 4. Kelebihan dan kekurangan dari bucket elevatorNama alatKelebihanKekurangan

Bucket elevatora. Dapat mengangkut bahan dengan kemiringan yang curamb. Dapat digunakan untuk mengangkut butiran dan material yang cenderung lengket, serta mengangkut bongkahan besar dan material yang berat.c. Harga relatif lebih murah karena pemakaian energi kecil.

a. Bahan yang diangkut kebersihannya tidak terjaga.b. Tidak dapat digunakan jika bahan melalui jalur yang berkelok-kelok.

Menurut Pangabean (2008), mekanisme kerja dari bucket elevator ada beberapa tahap. Tahap pertama yaitu material curah (bulk material) masuk ke corong pengisi (feed hooper) pada bagian bawah elevator (boot). Material curah kemudian ditangkap oleh bucket yang bergerak, kemudian material curah tersebut diangkut dari bawah ke atas. Setelah sampai pada roda gigi atas, material curah akan dilempar ke arah corong pengeluaran (discharge spout).

Pelepasan (pelemparan) material curah disebabkan oleh adanya gaya sentrifugal yang bekerja. Untuk proses pelemparan tersebut, dibutuhkan transmisi (putaran) dari bucket elevator sehingga material tercurah pada tempat yang diinginkan (Henderson and Perry, 1982). Analisanya dapat diuraikan pada Gambar 8.

Gambar 8. Diagram gaya yang dialami bahan dalam mangkuk saat pelemparanGambar 8 diatas menunjukan bagian atas bucket elevator saat mangkuk-mangkuk akan melakukan pelepasan material curah. Pada saat mangkuk berada di sekeliling gir bagian atas, maka bahan yang berada pada mangkuk dipengaruhi dua gaya. Gaya-gaya tersebut adalah gaya berat (W) dan gaya sentrifugal (S) yang bekerja dengan arah radial. Sehinggan didapatkan persamaan gaya sentrifugal.S = x 0,1383....................(1)

dimana, W: berat gumpalan massa dalam mangkuk (kg) V: kecepatan menurut garis singgung (m/menit) g: gaya gravitasi (m/s2) r: jari-jari efektif gir (m) (Henderson and Perry, 1982).

4. ConveyorDi dalam industri, bahan-bahan yang digunakan kadangkala merupakan bahan yang berat maupun bahan yang tidak terangkat oleh tenaga manusia. Untuk itu, diperlukan alat transportasi untuk mengangkat bahan-bahan tersebut mengingat keterbatasan kemampuan tenaga manusia baik itu berupa kapasitas bahan yang akan diangkut maupun keselamatan kerja dari karyawan.Salah satu jenis alat pengangkut yang sering digunakan adalah conveyor yang berfungsi untuk mengangkut bahan-bahan industri yang berbentuk padat. Pemilihan alat transportasi (conveying equipment ) material padatan antara lain tergantung pada: 1. Kapasitas material yang ditangani2. Jarak perpindahan material3. Kondisi pengangkutan ( horizontal, vertikal atau inkiinasi )4. Ukuran, bentuk, dan sifat material5. Harga peralatan tersebutSecara umum tipe conveyor yang sering digunakan dapat diklasifikasikan sebagai berikut :a. Belt conveyorb. Chain conveyor (scraper conveyor, apron conveyor, bucket conveyor, bucket elevator)c. Screw conveyord. Pneumatic conveyor (Siregar, 2004).C. Alat Pemindah BahanAlat pemindah bahan merupakan suatu alat yang berfungsi mengangkut komoditas/bahan pertanian. Pemilihan alat ini sendiri tergantung pada : Kapasitas komoditas/bahan yang diangkut Jarak perpindahan Kondisi pengangkutan (horizontal, vertikal atau inklinasi) Ukuran, bentuk, dan sifat komoditas/bahan (dimensi dan karakteristik) Harga peralatan tersebut (Siregar, 2004).Elevator merupakan salah satu alat pemindah bahan yang digunakan dalam usaha tani dan digolongkan menjadi dua yakni elevator pindah (portable elevator) serta elevator stasioner. Selain elevator, konveyor juga merupakan alat pemindah bahan yang juga sering digunakan dan dapat dibagi menjadi delapan tipe yaitu: (1) konveyor sabuk, (2) konveyor rantai, (3) konveyor baut, (4) konveyor sendokan, (5) konveyor arus angin, (6) konveyor gaya tarik bumi, (7) konveyor derek, dan (8) konveyor pengungkit (Henderson and Perry, 1982).1. ConveyorMenurut Siregar (2004), bahan-bahan yang digunakan di dalam industri kadangkala merupakan bahan yang berat maupun berbahaya bagi manusia, untuk itu diperlukan alat transportasi (pemindah) untuk mengangkut bahan-bahan tersebut. Conveyor merupakan salah satu jenis alat transportasi yang sering digunakan. Jenis/tipe konveyor yang sering digunakan yaitu :a. Belt conveyor (konveyor sabuk) DILENGKAPI GAMBARBelt conveyor merupakan alat yang sederhana karena hanya terdiri dari sabuk yang dapat tahan terhadap bahan yang akan diangkut oleh alat tersebut. Sabuk yang digunakan dapat terbuat dari berbagai jenis bahan misalnya karet, plastik, kulit maupun logam yang tergantung dari jenis dan sifat bahan yang akan diangkut.Tabel Kelebihan dan kekurangan dari beberapa jenis alat belt conveyorNama alatKelebihanKekurangan

Belt conveyora. Dapat beroperasi secara mendatar maupun miring dengan sudut maksimum 18.b. Kapasitas tinggi dan dapat diatur.c. Serba guna dan dapat beroperasi secara kontinyu.d. Dapat naik turun serta perawatan yang mudah.e. Kecepatan sampai dengan 600 ft/ma. Jaraknya telah ditentukan.b. Biaya relatif mahal.c. Sudut inklinasi terbatas.

Sumber : Siregar, 2004b. Chain conveyor (konveyor rantai)Chain conveyor merupakan konveyor yang salah satu komponen utamanya yaitu rantai dan dibagi menjadi 4 jenis, yaitu :1. Scraper conveyor Scraper conveyor merupakan konveyor yang sederhana dan paling murah di antara jenis-jenis konveyor yang lainnya. Konveyor jenis ini digunakan untuk mengangkut bahan-bahan ringan yang tidak mudah rusak, seperti abu, kayu, dan kepingan dengan kemiringan yang besar.Tabel Kelebihan dan kekurangan dari beberapa jenis alat scraper conveyorNama alatKelebihanKekurangan

Scraper conveyora. Dapat beroperasi dengan kemiringan sampai 45.b. Kapasitas yang besar hingga 360 ton/jam.c. Harganya murah.d. Kecepatan maksimal 150 ft/ma. Jarak yang pendek.b. Tenaganya tidak konstan.c. Biaya perawatan yang besar.d. Mengangkat beban yang ringan dan tidak tetap.

Sumber : Siregar, 20042. Apron conveyorApron conveyor terdiri dari dua rantai yang dibuat dari mata rantai yang dapat ditempa dan ditanggalkan dengan alat tambahan serta digunakan untuk variasi yang lebih luas dan beban yang lebih besar dengan jarak yang pendek. Untuk bahan yang berat dan pengangkutan yang lama dapat roda (roller) pada alat tambahan. Selain digunakan roller, palang kayu dapat juga digantikan dengan plat baja untuk mengangkat bahan yang berat.

Tabel Kelebihan dan kekurangan dari beberapa jenis alat apron conveyorNama alatKelebihanKekurangan

Apron conveyora. Dapat beroperasi dengan kemiringan hingga 25.b. Kapasitas pengangkutan hingga 100 ton/jam.c. Kecepatan maksimal 100 ft/md. Dapat digunakan untuk bahan kasar, berminyak maupun besar.e. Perawatan murah.a. Kecepatan yang relatif rendah.b. Kapasitas pengangkutan yang kecil.c. Hanya satu arah gerakan.

Sumber : Siregar, 20043. Bucket conveyorBucket conveyor merupakan bentuk yang mempunyai apron conveyor yang dalam.Tabel Kelebihan dan kekurangan dari beberapa jenis alat bucket conveyorNama alatKelebihanKekurangan

Bucket conveyora. Bucket terbuat dari baja.b. Bucket digerakkan dengan rantai.c. Biaya relatif murah.d. Rangkaian sederhana.e. Dapat digunakan untuk mengangkut bahan bentuk bongkahan.f. Kecepatan sampai dengan 100 ft/m.g. Kapasitas kecil 100 ton/jam.a. Ukuran partikel yang diangkut 2-3 inch.b. Invetasi mahal.c. Kepatan rendah.

Sumber : Siregar, 20044. Bucket ElevatorBelt, scraper maupun apron conveyor mengangkut material dengan kemiringan yang terbatas (15-30) sedangkan sewaktu-sewaktu diperlukan pengangkutan material dengan kemiringan yang curam. Oleh karena itu, dapat digunakan bucket elevator. Secara umum bucket elevator terdiri dari timba-timba (bucket) yang dibawa oleh rantai atau sabuk yang bergerak. Timba-timba (bucket) yang digunakan memiliki beberapa bentuk sesuai dengan fungsinya msing-masing. Beberapa bentuk dari timba-timba (bucket) dapat terbagi menjadi tiga, yaitu : (1) minneapolis type, (2) buckets for wet or sticky materials, dan (3) stamped steel bucket for chrushed rock.c. Pneumatic conveyorPneumatic conveyor (konveyor aliran udara) merupakan alat yang digunakan untuk mencangkul bahan yang ringan atau berbentuk bongkahan kecil. Jenis konveyor ini bahan dalam bentuk suspensi akan diangkut oleh aliran udara. Beberapa alat yang dipakai pada konveyor ini antara lain : (1) pompa atau kipas angin untuk menghasilkan aliran udara, (2) cyclone untuk memisahkan partikel-partikel besar, (3) kotak penyaring (bag filter) untuk menyaring debu.d. Screw conveyorKonveyor sekrup (screw conveyor) merupakan jenis konveyor yang paling tepat untuk mengangkut bahan padat berbentuk halus. Alat ini pada dasarnya terbuat dari pisau yang berpilin mengelilingi suatu sumbu sehingga bentuknya mirip sekrup. Pisau berpilin ini disebut flight.D. Screw ConveyorMenurut Siregar (2004), screw conveyor (konveyor ulir/sekrup) merupakan jenis konveyor yang paling tepat untuk mengangkut bahan padat berbentuk halus. Konveyor ini menggunakan pisau berpilin yang mengelilingi suatu sumbu yang disebut flight. Adapun maca-macam flight antara lain: (1) sectional flight, (2) helicoid flight, dan (3) special flight, terbagi cast iron flight, ribbon flight, dan cut flight.1. Sectional flightFlight section dibuat dari pisau-pisau pendek yang disatukan tiap pisau berpilin satu putaran penuh dengan cara disimpul tepat pada ujung sebuah pisau dengan paku keling sehingga aqkhirnya akan mambentuk sebuah pilinan yang panjang.2. Helicoid flightHelicoid flight, bentuknya seperti pita panjang yang mengelilingi suatu poros. Flight-flight tersebut disatukan dengan cara dilas tepat pada poros yang bersesuaian dengan pilinan berikutnya untuk membentuk suatu konveyor.3. Special flightFlight cast iron merupakan special flight yang digunakan untuk suhu dan tingkat kerusakan yang tinggi. Flight-flight ini disusun sehingga membentuk sebuah konveyor. Ribbon flight digunakn buntuk bahan yang lengket. Cut flight digunakan untuk mengaduk. Flight pengaduk ini dibuat dengan cara memotong-motong flight biasa lalu membelokkan potongannya ke berbagai arah.Konveyor tersebut disusun dari konveyor-konveyor pendek untuk mendapatkan konveyor panjang yang lebih sederhana dan murah. Sepasang konveyor pendek disatukan dengan sebuah penahan yang disebut hanger dan disesuaikan pasangan pilinannya. Tiap konveyor pendek mempunyai standar tertentu sehingga dapat dipasang dengan konveyor pendek lainnya yaitu dengan cara memasukkan salah satu poros sebuah konveyor ke lubang yang terdapat pada poros konveyor yang satunya lagi.Wadah konveyor biasanya terbuat dari lempengan baja yang mempunyai panjang beragam antara 8, 10, dan 12 ft (Gambar ). Tipe wadah yang paling sederhana hanya bagian dasarnya yang berbentuk setengah lingkaran sedangkan sisi-sisi lurus lainnya terbuat dari kayu. Wadah-wadah yang pendek dapat disusun untuk mendapatkan sebuah wadah yang panjang dan disesuaikan dengan panjang konveyor.Poros konveyor harus digantung pada persambungan yang tetap dan sejajar. Dua buah persambungan dibuat pada ujung wadah dan sepanjang wadah harus tetap ada hanger atau penahan pada tiap bagian. Beberapa tipe hanger dapat dilihat pada Gambar X antara lain tipe paling sederhana dan paling murah, tipe yang mempunyai persambungan terpisah dan ditempatkan di wadah baja dan tipe yang paling rumit yaitu tipe yang mempunyai persambungan yang dapat disetel.Pelumas tidak dapat dipakai karena akan mencemari bahan tersebut dan wadah kayu akan basah oleh minyak jika bahan yang diangkut konveyor bersentuhan dengan persambungan hanger. Oleh karena itu wadah dalam hanger dibuat dari besi putih cor (Gambar X) sehingga tempat bergerak dapat digunakan walaupun tanpa pelumas.Ujung dari wadah konveyor disebut box ends. Umumnya box ends awal berbeda konstruksinya dengan box ends akhir. Box ends awal memiliki roda gigi (gears) untuk memutar poros konveyor.

Dalam konstruksi suatu mesin, suku-suku komponen peralatan usaha tani termasuk suku-suku yang sangat penting dan esensial. Berikut adalah komponen-komponen yang sering digunakan dalam peralatan mesin pertanian.1. Kam (cam)Kam merupakan alat untuk menghasilkan gerakan terputus-putus atau gerakan khusus ke suku mesin. Gerakan terputus-putus terjadi apabila suatu benda dalam waktu tertentu bergerak dan berhenti diantara gerakan-gerakannya. Kam dapat diletakkan sebagai cakeram yang salah satu bagian sisinya berupa tonjolan. Bagaian apa saja yang bersandar pasa kam akan bergeser apabila tonjolan tersebut menyentuh bagian tersebut, bila tidak maka bagian tersebut akan tetap diam. 2. Bantalan Dalam peralatan usaha tani, bantalan diperlukan untuk menahan berbagai suku pemindah daya tetap di tempatnya. Bantalan yang tepat untuk digunakan ditentukan oleh besarnya keausan, kecepatan putar poros, beban yang harus didukung, dan besarnya daya dorong akhir. Menurut Sitepu, dkk. (2010), bantalan yang paling umum digunakan adalah bantalan luncur (journal bearing) dan bantalan gelinding (roller bearing) karena memiliki harga yang relative murah, konstruksi yang sederhana dan mudah dalam pelumasannya. Bantalan dibedakan menjadi dua yaitu bantalan luncur dan bantalan gulung.

a. Bantalan luncur

Pada bantalan luncur, poros yang berputar/ditumpu dan bersentuhan secara langsung oleh permukaan bantalan yang tetap. Oleh karena itu, gesekan yang terjadi tinggidan bantalan ini memerlukan pelumasan. Logam bantalan dapat dibuat dari besi tuang, babit, perunggu atau bahan lain. Macam-macam dari bantalan luncur dapat dilihat pada Gambar 9.

Gambar 9. Jenis-jenis bantalan luncurb. Bantalan gulung

Bantalan tipe ini mempunyai bola atau peluru yang terletak antara poros dan penumpu bantalan, dengan demikian akan mengurangi gesekkan. Oleh karena itu bantalan ini diseut bantalan anti gesekan. Pelumasan bantalan bola atau berguna untuk memelihara permukaan halus dari bahaya korosi, bekerja sebagai bahan pendingin dan juga untuk melindungi permukaan gosokan dari peluru-peluru itu sendiri, dengan papan luncurnya, dan dengan pemisahnya. Beberapa bantalan anti gesekan terpasang dalam bentuk tertutup sehingga tidak memerlukan lagi pelumasan selam umur pakainya. Bantalan tipe ini telah digunakan secara luas pada hampir semua peralatan usaha yang digerakan oleh mesin. Bantalan gulung dapat dilihat pada Gambar 10 (Smith dan Wilkes, 1990).

Gambar 10. Bantalan gulung3. Rantai dan jenis-jenisnyaRantai adalah untai material yang fleksibel, biasanya terbuat dari jenis elemen yang keras yaitu metal, biasanya membentuk lingkaran, saling dikunci atau dihubungkan satu sama lain tetapi bebas untuk bergerak pada satu atau banyak bidang (Thayab, 2004).Rantai telah banyak digunakan sejak zaman kuno, penggunaannya seperti baterai entrace pelabuhan untuk memblok traffic kapal. Salah satu pekerjaan engineering pertama dilakukan di Amerika Serikat adalah kontruksi dan pemasangan dari setiap rantai menyilang sungai Hudson di Poin barat. Rantai yang digunakan adalah venture kecil, kekuatannya dapat menarik beban 140 lbs. Menurut Thayab (2004), jenis rantai yang umum digunakan yaitu: rantai lingkaran yang dapat dilepaskan, rantai pintle kelas 400, rantai penggilingan H, rantai tarikan H, rantai tarikan C, rantai tarikan SD dan rantai pintle kelas 700.1. Rantai lingkaran yang dapat dilepaskan Rantai ini adalah rantai lunak pertama yang kembangkan dan yang paling sedarhana dari seluruh rantai konveyor. Rantai ini memiliki kaitan terbuka pada ujungnya, ikatan (kaitan) pada suatu lingkaran bertujuan untuk menghubungkan bar atau barrel pada lingkaran berikutanya untuk membentuk untai rantai. Lingkaran ini pada awalnya dibentuk sebagai transmisi kekuatan atau rantai pergerakan dan digunakan secara luas pada mesin perkebunan. Sejak itu saat itu, rantai ini digunakan untuk pekerjaan ringan, bila digunakan pada konveyor kecepatan rendah dan elevator biasanya dengan pemasangan cantelan. 2. Rantai Pintle kelas 400 Rantai ini dikembangkan untuk perbaikan pada rantai yang dapat dilepas dan tidak memiliki kontruksi sambungan tertutup. Rantai pintle merupakan lingkaran balutan dengan barrel penuh pada satu ujung dan terbuka pada yang lain, lingkaran kemudian dipasangkan bersama-sama dengan paku keliling baja atau pemasangan pena, agar sambungan tertutup. Rantai ini dibentuk pada dasarnya sama seperti pada rantai yanga dapat dilepas atau bongkar pasang.

3. Rantai Penggilingan H Rantai ini merupakan perbaikan lebih lanjut dari rantai pintle yang pada dasarnya memiliki lingkaran offset yang sama dengan hubungan pena, tetapi memiliki peralatan pengunci yang lebih baik untuk memegang pena untuk mencegah pergerakan. Ditambahkan di sisi bawah dari sidebar adalah dibilahkan (dipisahkan) untuk memberikan permukaan pemakain luas untuk penarikan atas pergerakan atau lembaga diantara gelombang-gelombang. Rantai ini telah digunakan secara luas pada penggilingan kayu dan juga digunakan sebagai rantai mesin dan rantai pengungkit. 4. Rantai tarikan H Rantai ini merupakan hasil modifikasi dari rantai jenis penggilingan H, tetapi penggunaannya lebih luas dan memiliki permukaan yang lebih panjang melalui barrel rantai. Rantai ini memiliki permulaan penyorongan berbentuk flat/datar yang luas, dan memilki pembawa pada sidebar untuk melindungi kepala dari pena. Rantai ini sangat cocok untuk penggunaan konveyor tarik, menangani kayu, alat pembelah, sawdust dan lain-lain. Rantai ini memiliki kekuatan pekerjaan 3500 lbs hingga 6500 lbs. 5. Rantai Tarikan C Jenis kombinasi rantai tarikan C pada dasarnya sama dengan rantai jenis H namun, rantai jenis ini memiliki kekuatan yang lebih tinggi, memiliki diameter pena yang leih besar dan terdiri dari lingkaran blok besi lunak yang menghubungkan dengan sidebar baja. Rantai ini memiliki kekuatan pekerjaan 7000 lbs hingga 9300 lbs. 6. Rantai Tarikan SD Jenis rantai ini adalah sama dengan rantai tipeH dan rantai tarikan C, bedanya terbuat dari bahan yang lebih berat yaitu lapisan baja yang dicampuran dengan logam yang dipanaskan dan memiliki sidebar lebar serta bentuk flat rata. Rantai ini secara prinsip digunakan pada material penggosok seperti clinker semen dan debu. Serta memiliki kekuatan pekerjaan 6700 lbs hingga 23400 lbs. 7. Rantai pintle kelas 700 Rantai ini memiliki kesamaan pada bahan kontruksi dengan rantai pintle kelas 400 dan rantai penggilingan H. Rantai ini adalah rantai paling luas pada penggunaan alat pembungan limbah dan pengumpulan limbah juga digunakan pada peralatan bucket elevator. Kekuatan pekerjaannya sekitar 3200 lbs hingga 3800 lbs. Jenis-jenis rantai tersebut dapat dilihat pada Gambar 11 (Thayab, 2004).

Gambar 11. Jenis-jenis rantaiSedangkan menurut Hamsi (2009), jenis-jenis rantai yang biasa digunakan dalam konstruksi mesin adalah Rantai Giling (H Mill Chain), Maleable Roleer Chain, Model jenis pasak (Class Pintle), Rantai yang dapat dilepas (Dectachable Link Chain), SD Drag Chain, C Drag Chain, 700 Class Pintle Chain dan 800 Class Bushed Chain. D. Material Pembentuk Pada Komponen Mesin Material pembentuk pada komponen alat dan mesin pertanain pada umumnya adalah baja, besi dan baja paduan. 1. Baja AISI 4140Baja AISI 4140 merupakan jenis baja paduan rendah. Menurut standarisasi AISI (American Iron and Steel Institute), baja jenis ini merupakan baja paduan 0,36-0,44% C, 0,1-0,35% SI, 0,70-1,00% Mn, 0,9-1,2% Cr, 0,15-0,25% Mo. Baja paduan ini sebagian besar digunakan sebagai bahan pembuat komponen-komponen otomotif dan konstruksi. Baja memiliki sifat mekanis, misalnya kekerasan, kekuatan dan regangan. Pada umumnya, struktur yang terkandung dalam baja yaitu ferrit, karbid besi (Fe3C) dan perlit (Mulyadi dan Sunitra, 2012). 2. BesiBesi adalah logam dasar pembentuk baja yang merupakan salah satu material teknik yang sangat popular. Sifat alotropi dari besi yang menyebabkan timbulnya variasi struktur mikro pada berbagai jenis baja. Disamping itu, besi merupakan pelarut yang sangat baik bagi beberapa jenis logam lain. Besi sangat stabil pada temperatur di bawah 910 0C dan disebut sebagai besi alfa. Pada temperatur 910 0C dan 1392 0C, besi dikenal dengan besi gamma dan pada temperatur diatas 1392 0C disebut sebagai besi delta (Mulyadi dan Sunitra, 2012).3. Baja paduan Baja paduan dihasilkan dengan biaya yang lebih mahal dari baja karbon karena bertambahnya biaya untuk penambahan pengerjaan yang khusus yang dilakukan di dalam industri atau pabrik. Baja paduan dapat didefinisikan sebagai baja yang dicampur dengan satu atau lebih unsur campuran seperti nikel, kromium, molibdenum, vanadium, mangan dan wolfram yang digunakan untuk memperoleh sifat-sifat baja yang dikehendaki. Tetapi unsur karbon tidaklah dianggap sebagai satu-satunya unsur campuran. Suatu kombinasi antara dua atau lebih akan memberikan sifat khas dibandingkan dengan hanya menggunakan satu unsur campuran (Mulyadi dan Sunitra, 2012).

III. METODOLOGI PENELITIAN

A. Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian ini akan dilaksanakan pada bulan - sampai dengan - 2014. Penelitian ini akan dilakukan dua tahap, yaitu tahap pembuatan alat yang dilaksanakan di CV RIDHO, Kelurahan Gunung Terang, Bandar Lampung dan tahap pengujian yang akan dilaksanakan di Laboratorium Daya dan Alat Mesin Pertanian, Jurusan Teknik Pertanian, Fakultas Pertanian Universitas Lampung. B. Alat dan BahanAlat-alat yang dugunakan pada pembuatan screw conveyor ini adalah 1 set alat las listrik, mistar siku, jangka sorong, gerinda, gunting plat, meteran, bor listrik, ragum, dan alat tulis. Alat-alat yang digunakan pada uji kinerja alat antara lain: stopwatch, tachometer dan timbangan.Sedangkan bahan yang digunakan dalam pembuatan screw conveyor adalah besi siku, baut dan mur, bantalan luncur, gir motor, rantai motor, besi as (poros), gir box, motor listrik, dan besi plat. Untuk pengujian alat, bahan yang dipakai adalah produk biji-bijian dan kacang-kacangan (jagung, kedelai, kacang hijau, dll) yang sudah dirontokan dan dikeringkan.C. Metode PenelitianPelaksanaan penelitian ini dilakukan dalam beberapa tahap yang bertujuan untuk memperjelas dan mempermudah penelitian, yaitu tahap perancangan, pembuatan atau perakitan alat, dan pengujian hasil rancangan, serta pengamatan dan analisis data.Pada tahap perancangan dilakukan proses menggambar alat dengan menggunakan software AutoCAD, kemudian dilanjutkan ke tahap pembuatan alat yang dilaksanakan di CV RIDHO, Kelurahan Gunung Terang, Bandar Lampung serta tahap pengujian yang akan dilaksanakan di Laboratorium Daya dan Alat Mesin Pertanian, Jurusan Teknik Pertanian, Fakultas Pertanian Universitas Lampung.

Gambar 1. Diagram alir pembuatan screw conveyorD. Pendekatan Desain1. Kriteria Desain Perancangan screw conveyor untuk pengemasan biji-bijian dan kacang-kacangan ini diharapkan dapat mengangkat biji-bijian dan kacang-kacangan secara baik dengan kapasitas hopper sebesar 5 kg lalu bahan akan dimasukkan secara kontinyu. Screw conveyor ini digerakkan menggunakan motor listrik sebagai sumber tenaga penggeraknya.2. Rancangan FungsionalScrew Conveyor ini terdiri dari beberapa komponen utama antara lain kerangka, bak penampung, tabung ulir dan pengeluaran, serta sistem transmisi.a. KerangkaBagian kerangka ini berfungsi sebagai penyangga atau penopang bagian-bagian dari komponen screw conveyor.b. Bak penampungBak penampung ini berfungsi untuk menampung bahan dan langsung menuju tabung ulir untuk dialirkan menuju saluran pengeluaran.c. Ruang penyalur (tabung ulir) dan pengeluaranRuangan ini merupakan komponen terpenting yang berfungsi sebagai tempat mengalirkan bahan. Kemudian bahan akan mengarah menuju saluran pengeluaran, dan diharapkan bahan dapat teralirkan dengan baik.d. Sistem transmisiSistem transmisi ini berfungsi sebagai penggerak atau pemutar screw conveyor, dengan motor listrik sebagai sumber penggerak utama dan penyalur daya dari motor listrik terdiri dari gir box, pulley, v-belt, dan besi poros.3. Rancangan StukturalScrew Conveyor ini memiliki beberapa komponen yakni kerangka terbuat dari besi siku berukuran (3,5 x 3,5) cm, bak penampung terbuat dari plat besi 2 mm yang diletakkan pada bagian atas alat, tabung ulir memiliki diameter 2 cm dan ulir yang terbuat dari besi plat berukuran 2 mm, ruang pengeluaran terbuat dari besi plat 2 mm dan diletakkan pada bagian bawah alat, serta 2 buah as (poros) dengan diameter 2,7 cm. Komponen-komponen tersebut akan membentuk screw conveyor setelah pengaturan dan penyusunan dari setiap komponen yang dapat dilihat pada Gambar berikut. Berikut adalah pemaparan dari rancangan struktural screw conveyor.

Gambar Screw Conveyor tampak samping

Gambar Komponen utama dari Screw Conveyor

a. KerangkaBagian rangka terbuat dari besi siku dengan ukuran 3,5 cm x 3,5 cm. Tinggi rangka 70 cm, lebar 40 cm, panjang 50 cm, dan tempat dudukan motor listrik pada bagian sisi kanan bawah. Rancangan rangka dapat dilihat pada Gambar berikut.

Gambar Kerangka Screw Conveyor tampak samping

Gambar Ukuran dimensi kerangka Screw Conveyor dalam satuan cm (tampak samping dan tampak atas)

b. Bak penampung (hopper)Bak penampung (hopper) terbuat dari besi plat berukuran 2 mm dengan panjang 25 cm, lebar 15 cm dan tinggi 23,5 cm. Dimensi untuk bak penampung ini sendiri dihitung dengan menentukan kapasitas yang diinginkan yaitu 5 kg. Terdapat pula alat penutup dan pembuka pada bagian bawah dari komponen hopper untuk mengatur laju dari bahan yang dimasukkan. Bentuk dari penampung dapat dilihat pada Gambar berikut.

Gambar Bak penampung (Hopper) bahan dan dimensi (cm)

c. Ruang penyalur (tabung ulir) dan saluran pengeluaranRuang penyalur sekaligus tempat pengeluaran ini dibuat dari besi berdiameter 2 mm, serta memiliki panjang 50 cm dan lebar 10 cm, serta saluran pengeluaran/outlet berbentuk bulat. Tabung ulir memiliki diameter 2 cm dan ulir terbuat dari besi plat berukuran 2 mm serta ruang pengeluaran terbuat dari besi plat 2 mm.

Gambar Ruang penyalur (tabung ulir) dan pengeluaran

d. Sistem transmisiUntuk dapat memutar tabung ulir pada alat, maka dipasangkan poros gir pada bagian sebelah kanan alat yang digerakkan oleh motor listrik dan direduksi oleh gir box.4. Uji Kinerja AlatPengujian alat ini dilakukan untuk memastikan bahwa setiap komponen alat bekerja dengan baik. Setelah semua komponen alat bekerja dengan baik, maka langkah selanjutnya yang dilakukan adalah pengujian kapasitas kerja dari screw conveyor dengan menggunakan sudut kemiringan ulir () yang berbeda-beda yakni 30 , 45 , dan 60 1) Pengujian kapasitas kerja dari screw conveyor

Pengujian dilakukan selama 3 hari dengan waktu 8 jam kerja. Hari pertama dengan ulir yang memiliki 30 , hari kedua dengan ulir yang memiliki 45 , dan hari ketiga dengan ulir yang memiliki 60 . Pengujian dilakukan dengan mencatat kapasitas kerja (kg/jam) yang dihasilkan dari masing-masing sudut ulir (). Kemampuan alat untuk mengalirkan bahan ini akan dinyatakan dalam kg/jam dengan menggunakan persamaan sebagai berikut:

KKSC = Dengan : KKSC = Kapasitas kerja screw conveyor (kg/jam) JBT = Jumlah bahan teralirkan (kg), dengan jumlah bahan 5 kgt = Waktu yang dibutuhkan untuk mengalirkan bahan (jam)E. PengamatanPengamatan dilakukan dengan mengamati jumlah bahan yang teralir dan tersalurkan pada ruang penyalur (tabung ulir) dan terlempar serta kemudian akan masuk dan jatuh pada saluran pengeluaran. Selain itu, pengamatan yang juga akan dilakukan yakni mengamati bahan yang tidak tersalurkan dan tertinggal di dalam ruang penyalur. Kapasitas kerja juga akan dihitung dan diamati. Sebelum dan sesudah pengaliran bahan, jumlah bahan pada sampel akan dihitung. Setelah dilakukan proses pengaliran bahan, bahan akan diklasifikasikan menjadi bahan teralirkan dan bahan tidak teralirkan.F. Analisisi DataData yang diperoleh dari percobaan ini akan diamati dan dihitung serta dianalisis menggunakan statistik sederhana dan disajikan dalam bentuk tabel, grafik dan gambar. Dengan klasifikasi persentase dari bahan tidak teralirkan dan bahan teralirkan. 1. Persentase bahan tidak teralirkan (BTT)

Bahan tidak teralirkan merupakan bahan yang masih tersisa atau tertinggal di dalam ruang penyaluran. Persentase bahan tidak teralirkan terhadap jumlah bahan teralirkan dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut :

PBTT = x 100 %Dimana :PBTT = Persentase bahan tidak teralirkan (%)JBTT = Jumlah bahan tidak teralirkan (kg)JBT = Jumlah bahan teralirkan (kg)IV. HASIL DAN PEMBAHASANA. Hasil Rancangan PrototipeSetelah melakukan rancangan desain dan proses pembuatan (manufacturing), maka dihasilkan sebuah prototipe alat pengangkat gabah berupa bucket elevator. Proses pembuatan dari alat ini memerlukan waktu sekitar 2 bulan. Dalam proses pembuatannya, mengalami beberapa kendala seperti kendala dalam proses pemasangan rantai pada pasangan gir. Saat kedua pasangan gir dan rantai dipasang, tingkat kekencangan dari kedua rantai tidak seragam. Jika salah satu dari pasangan gir rantainya kencang, maka rantai pada pasangan gir yang lain kendur dan sebaliknya. Hal ini terjadi mungkin pada saat pemasangan gir pada poros, posisi kedua pasangan gir tidak dalam posisi yang sejajar dan tegak lurus. Oleh karena itu, jika dilanjutkan proses pembuatan dikhawatirkan saat pemasangan bucket (mangkuk), akan terjadi ketidakseimbangan dari mangkuk-mangkuk tersebut. Maka dari itu dilakukan perubahan pada gir dan rantai yaitu dengan mengurangi satu pasangan gir dan rantai. Jadi yang dipasang pada alat hanya satu pasang gir dan rantai yang diletakan di tengah-tengah poros pada alat. Gambar dari prototipe bucket elevator dapat dilihat pada Gambar 22 dan Gambar 23.

Gambar 22. Prototipe bucket elevator

Gambar 23. Bucket elevator tampak belakang

Perubahan yang lain pada bucket elevator yaitu pada ruang pegeluaran. Perubahan ini dilakukan karena setelah mangkuk-mangkuk terpasang, terjadi benturan antara mangkuk dengan sisi bagian atas ruang pengeluaran yang terbuat dari plat. Dengan benturan (crash) tersebut, maka gir dan rantai dari alat tidak dapat berputar. Oleh karena itu dilakukan pembesaran ruang pengeluaran khususnya pada bagian atas. Perubahan dari ruang pengeluaran bucket elevator dapat dilihat pada Gambar 24.

Gambar 24. Perubahan pada ruang pengeluaran

B. Analisa Teknik

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2013. Data Antropometri Orang Indonesia. Laboratorium Perancangan Sistem Kerja dan Ergonomi Teknik Industri ITB. Bandung. http://antropometri.ti.itb.ac.id/bantuan/bantuan-kompilasidata.php (18 Mei 2013).Bulog. 2008. Keputusan Bersama Kepala Badan Bimas Ketahanan Pangan dan Kepala BULOG. Oktober, 2008.Hamsi, A. 2009. Studi Variasi Sudut Kemiringan Bucket Elevator Pabrik Kelapa Sawit Kapasitas Pabrik 30 Ton TBS/Jam Hubungannya dengan Daya Motor, Kecepatan Bucket dan Kapasitas Bucket. Jurnal Dinamis Vol. II, No. 4, Januari 2009. http://jurnal.usu.ac.id/index.php/jddtm/article/view/20 (24 Mei, 2013).Hasbi, H. 2012. Perbaikan Teknologi Pascapanen Padi di Lahan Suboptimal. Jurnal Lahan Suboptimal Vol. 1, No. 2: 186-196, Oktober 2012. http://www.jlsuboptimal.unsri.ac.id/index.php/jlso/article/view/25 (24 Mei, 2013).Hasbullah, R., dan A. R. Dewi. 2011. Konfigurasi Mesin Penggilingan Padi Untuk Menekan Susut dan Meningkatkan Rendemen Giling. Departemen Teknik Mesin dan Biosistem Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor. Bogor. Henderson, S. M., and R. L. Perry. 1982. Agriculture Process Engineering. The Avi Publishing Company, Inc. Westpor Connecticut. Iswari, K. 2012. Kesiapan Teknologi Panen dan Pascapanen Padi dalam Menekan Kehilangan Hasil dan Meningkatkan Mutu Beras. Jurnal Litbang Pertanian, 31 (2), 2012.Kurniawan, R. 2008. Rekayasa Rancang Bangun Sistem Pemindahan Material Otomatis Dengan Sistem Elektro-Pneumatik. Jurnal Ilmiah Teknik Mesin CAKRAM Vol. 2 No. 1, Juni 2008 (42-47). Mulyadi, M., dan E. Sunitra. 2012. Kajian Perubahan Kekerasan dan Difusi Karbon Sebagai Akibat dari Proses Karburasi dan Proses Kuancing Pada Material Gigi Perontok Power Thresher. Jurnal Teknik Mesin, 7(1), 33-49. http://ojs.polinpdg.ac.id/index.php/JTM/article/view/458 (24 Mei, 2013).Pangabean, T. 2008. Desain dan Kinerja Mesin Pemindah Bahan Pada Sistem Pengering Efek Rimah Kaca (ERK)-Hybrid dan In-Stronge Dryer (ISD) Terintegrasi Untuk Biji Jagung. Institut Pertanian Bogor. Bogor. http://respository.ipb.ac.id/handle/123456789/11082 (24 Mei, 2013). Priyanto, A. 2011. Penerapan Mekanisasi Pertanian. Buletin Keteknikan Pertanian 11. No. 1 (2011). http://ilkom.journal.ipb.ac.id/index.php/bultek/article/view/2768 (24 Mei, 2013).Siregar, S.F. 2004. Alat Transportasi Benda Padat. USU Digitzed library. Sumatera Utara.Sitepu, T., H. Ambarita, T. B.Sitorus, dan D. Silaen. 2010. Efek Penambahan Zat Aditif Pada Minyak Pelumas Multigrade Terhadap Kekentalan dan Distribusi Tekanan Bantalan Luncur. Jurnal Dinamis Vol. I, No. 7, Juni 2010. http://jurnal.usu.ac.id/index.php/jddtm/article/view/63 (24 Mei, 2013)Smith, H. P., dan L. H. Wilkes. 1990. Mesin dan Perlatan Usaha Tani. Gadjah Mada University Press. Bulaksumur. Yogyakarta.

Tastra, I. K. 2003. Strategi Penerapan Alsintan Pascapanen Tanaman Pangan di Jawa Timur dalam Memasuki AFTA 2003. Jurnal Litbang Pertanian 22, No. 3 (2003): 95. http://ftp.pustakadeptan.go.id/publikasi/p3223032.pdf (24 Mei, 2013).Thayab, A. 2004. Konveyor Rantai. Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Sumatera Utara. http://www.google.com/rantai.htm.(23 Maret 2013). Winata, A. MH., dan R. Prasetiyo. 2013. Karakteristik Pengeringan Gabah Pada Alat Pengering Kabinet (Try Dryer) Menggunakan Sekam Padi Sebagai Bahan Bakar. Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Diponegoro. Semarang.Yoshida, S. 1981. Fundamental of Rice Crop Science. International Rice Research Institute. Los Banos. Philippines.