4

BAB II

DASAR TEORI

2.1 Kajian Penelitian Terdahulu

Aminy Yusran Ahmad (2013), merekayasa mesin pencetak bakso dengan

spesifikasi mesin yaitu dengan data primer yang digunakan adalah kapasitas

adonan bakso 2 kg/menit, besar diameter bakso 25 mm dan hasil cetakan 200

butir/menit. Hasil yang diperoleh dari perancangan ini adalah daya motor

penggerak pada mesin pencetak bakso sebesar 0,608 kW. Alat pemotongan

menggunakan plat berlubang sebagai pisau dan bak penampungan atau corong

terbuat dari plat stainless steel dengan ukuran lebar 40 mm dan tinggi 60 mm.

Rangka mesin menggunakan besi siku ukuran (40 x 40 x 2) mm dan sambungan

rangka dengan las listrik. Hasil uji alat diperoleh produksi maksimum mesin

pencetak 195 butir/menit.

Rochmanu dan Arfaan (2012), merekayasa pengaduk pada mesin pembuat

bakso dengan kapasitas 90 kg/Jam. Dalam hal ini mereka menggabungkan tiga

variasi mesin yang bekerja secara terpisah menjadi satu kesatuan, yaitu mesin

penggiling daging dan pengaduk adonan bakso dijadikan satu mesin. Dengan

spesifikasi mesin setelah direncanakan dengan daya 3HP dan putaran 1420 rpm

untuk mengaduk 90 kg/Jam.

Moses dan Charly (2009), membuat rancang bangun mesin pencetak bakso

dari Program Studi Teknik Mesin Fakultas Unika Atma Jaya. Dalam perancangan

ini mereka menerapkan system mikrokontroler yang berfungsi mengatur putaran

motor dengan mereduksi tegangan yang disuplai. Dengan kapasitas minimum

proses adalah 1 kilogram adonan bakso.

Arif Uddin Fauza (2008), membuat rancang bangun mesin pencetak bakso.

Metode dalam pembuatan mesin ini adalah interview, observasi, dan studi

pustaka, perencanaan, pembuatan, pengujian dan terakhir proses finishing. Dari

perancangan yang dilakukan, dihasilkan suatu mesin pencetak bakso dengan

spesifikasi sebagai berikut. Kapasitas maksimal corong adonan adalah 5 Kg

5

adonan, kapasitas ± 120 butir/menit. Motor listrik yang digunakan memiliki daya

0,5 HP dan putaran 1200 rpm.

2.2 Bakso

Bakso atau baso adalah jenis bola daging yang lazim ditemukan pada

masakan Indonesia. Bakso memiliki akar dari seni kuliner Tionghoa Indonesia hal

ini ditunjukkan dari istilah 'bakso' berasal dari kata Bak-So, dalam Bahasa

Hokkien yang secara harfiah berarti 'daging giling'. Karena kebanyakan penduduk

Indonesia adalah muslim, maka bakso lebih umum terbuat dari daging halal

seperti daging sapi, ikan, atau ayam. Kini, kebanyakan penjual bakso adalah orang

Jawa dari Wonogiri dan Malang. Tempat yang terkenal sebagai pusat bakso

adalah Solo dan Malang yang disebut bakso Malang. Bakso Malang dan bakso

Solo adalah masakan bakso dan disajikan dengan khas Jawa. Bakso berasal dari

China tetapi berbeda dengan bakso Malang dan Solo. Bakso China biasanya

terbuat dari babi atau makanan laut dan warnanya agak kecokelatan serta

bentuknya tidak bulat sekali. Sedangkan bakso Malang dan Solo terbuat dari

daging sapi, berwarna abu abu dan bentuknya bulat sekali. Bakso China biasanya

tidak disajikan dengan kuah melimpah berbeda dengan bakso Malang dan Solo

yang disajikan dengan kuah melimpah.

Bakso biasanya dihidangkan bersama kuah serta makanan pelengkap lainnya

seperti bihun, tahu, lontong, gorengan, rajangan seledri, bawang goreng, saos

tomat, sambal dan aneka pelengkap lainnya. Sedangkan bakso sendiri mendapat

sebutan pentol atau pentol bakso. Pentol bakso kini dibuat secara bervariasi. Ada

yang hanya murni pentol, ada yang berisi telur puyuh, telur ayam maupun telur

itik. Ada juga pentol yang dicampuri dengan urat sapi. Ini yang paling banyak

disukai dan biasanya disebut bakso urat sapi.

2.3 Gaya

Gaya adalah dorongan atau tarikan yang diberikan pada suatu benda. Untuk

melakukan suatu gaya, diperlukan tenaga. Gaya dan tenaga mempunyai arti yang

tidaksama, namun keduanya saling berhubungan. Gaya tidak dapat dilihat, tetapi

pengaruhnya dapat dirasakan. Tarikan dan dorongan yang dilakukan memerlukan

6

tenaga. Gaya ada yang kuat dan ada pula yang lemah. Makin besar gaya

dilakukan, makin besar pula tenaga yang diperlukan. Besar gaya dapat diukur

dengan alat yang disebut dinamometer. Satuan gaya dinyatakan dalam Newton

(N). Gaya dapat memengaruhi gerak dan bentuk benda. Gerak adalah perpindahan

posisi atau kedudukan suatu benda.Bentuk benda adalah gambaran wujud suatu

benda.

Sifat-sifat Gaya adalah :

a. Gaya dapat mengubah bentuk benda.

b. Gaya dapat mengubah arah gerak benda.

c. Gaya dapat menyebabkan benda bergerak.

Pengaruh Gaya terhadap Benda yaitu :

a. Pengaruh gaya terhadap benda yang diam.

Benda yang diam dapat bergerak jika diberi gaya. Contoh kelerang yang

tadianya diam akan bergerak setelah dientil, lemari yang tadinya diam aka

bergerak setelah diberi gaya dengan dorongan. Dalam hal ini gaya dapat

mempengaruhi gerak benda.

b. Pengaruh gaya terhadap benda yang bergerak.

Benda yang bergerak, jika diberi gaya dapat mengakibtkan benda tersebut

berubah menjadi diam, berubah arah, atau juga bisa bergerak lebih cepat.

Contoh, bola yang bergerak akan diam apabila ditahan dengan kaki, bola yang

yang dilempar ke arah tembok akan berubah arah setelah menumbuk tembok.

c. Pengaruh gaya terhadap bentuk benda.

Suatu benda saat dikenai gaya yang cukup dapat mengakibatkan benda tersebut

berubah bentuk. Semakin besar gaya yang dikenakan semakin besar pula

perubahan bentuk pada benda tersebut. Contoh, kaleng minuman yang kosong

saat diinjak dengan keras akan penyok, batu besar jika dipukul dengan palu

akan pecah menjadi batu-batu yang berukuran lebih kecil.

2.4 Bantalan

Bantalan adalah suatu elemen mesin yang berfungsi untuk menumpu poros

yang berbeban dan mengurangi gesekan pada poros, sehingga putaran poros dapat

berlangsung secara halus. Untuk mengurangi panas yang dihasilkan dari gesekan

7

tersebut diberi lapisan pelumas. Pelumas digunakan untuk memisahkan antara

journal dengan bearing. Macam-macam pelumas antara lain : petroleum,

tumbuhan-tumbuhan atau silicon.

Secara garis besar bantalan dapat diklasifikasikan menjadi 2 jenis yaitu :

a. Bantalan Luncur

Pada bagian ini terjadi gesekan antara poros dengan bantalan, sehingga

menimbulkan gesekan dan panas yang besar. Untuk mengatasi hal tersebut

diberikan lapisan pelumas antara poros dengan bantalan.

b. Bantalan Gelinding

Pada bantalan gelinding ini terjadi gesekan antara bagian yang berputar dengan

bagian yang diam melalui elemen gelinding, sehingga gesekan yang terjadi

menjadi lebih kecil.

Berdasarkan arah beban terhadap poros bantalan dibagi menjadi 3 macam yaitu:

a. Bantalan Radial

Pada bantalan ini arah beban adalah tegak lurus dengan sumbu poros.

b. Bantalan Aksial

Pada bantalan ini arah beban adalah sejajar dengan sumbu poros.

c. Bantalan Gelinding Khusus

Bantalan ini dapat menumpu beban yang arahnya sejajar dan tegak lurus

dengan sumbu poros.

Gambar 2.1 Jenis-jenis bantalan gelinding (Khurmi dan Gupta, 2002)

8

2.5 Proses Pengelasan

Dalam proses pengelasan rangka, jenis las yang digunakan adalah SMAW

(Shield Metal Arc Welding) DC yang juga disebut las busur listrik dengan

pertimbangan akan mendapatkan sambungan las yang kuat.

1. Proses Las SMAW

Dalam las SMAW panas yang akan digunakan untuk mencairkan logam

diperoleh dari busur listrik yang timbul antara benda kerja yang dilas dan

kawat logam yang disebut elektroda. Elektroda ini terpasang pada pegangan

atau holder las dan didekatkan pada benda kerja hingga busur listrik menyala.

Karena busur listrik itu, maka timbul panas dengan temperature maksimal

34500

C yang dapat mencairkan logam.

2. Mengatur Busur Las

Pada pesawat las AC busur dinyalakan dengan menggoreskan elektroda pada

benda kerja, sedang pada pesawat las DC busur dinyalakan dengan

menyentuhkan elektroda dari atas ke bawah benda kerja. Agar hasil yang baik

maka harus diatur jarak panjang busur las. Bila diameter elektroda = d dan

panjang busur, yaitu jarak elektroda dengan benda kerja = L, maka pengelasan

harus diatur supaya L - d sehingga diperoleh alur rigi-rigi yang baik dan halus.

Bila L > d maka alur rigi-rigi las kasar, penetrasi dangkal dan percikan kerak

keluar dari jalur las. Dan bila L < d, maka biasanya terjadi pembekuan pada

ujung elektroda dan benda kerja, alur rigi tidak merata, penetrasi kurang dan

percikan kerak kasar dan berbentuk bola.

3. Mengatur Gerak Elektroda

Gerak elektroda dapat diatur sebagai berikut :

a. Gerak ayunan turun sepanjang sumbu elektroda.

b. Gerak ayunan dari elektroda untuk mengatur kampuh las.

4. Sambungan Las

Ada beberapa jenis sambungan las, yaitu :

a. Butt joint

Yaitu dimana kedua benda kerja yang dilas berada pada bidang yang sama.

b. Lap joint

9

Yaitu dimana kedua benda kerja yang dilas berada pada bidang yang

parallel.

c. Edge joint

Yaitu dimana kedua benda kerja yang dilas berada pada pada bidang

parallel, tetapi sambungan las dilakukan pada ujungnya.

d. T-joint

Yaitu dimana kedua benda kerja yang dilas tegak lurus satu sama lain.

e. Corner joint

Yaitu dimana kedua benda kerja dilas tegak lurus satu sama lain

5. Memilih Besarnya Arus

Besarnya arus listrik untuk pengelasan tergantung pada diameter elektroda dan

jenis elektroda. Tipe atau jenis elektroda tersebut misalnya : E 6010, huruf E

tersebut singkatan dari elektroda, 60 menyatakan kekuatan tarik las dalam

60.000 psi, 1 menyatakan posisi pengelasan segala posisi dan angka 2 untuk

pengelasan datar dan horizontal. Angka keempat adalah menyatakan jenis

selaput elektroda dan jenis arus yang sesuai.

Besar arus listrik harus sesuai dengan elektroda, bila arus listrik terlalu kecil,

maka :

a. Pengelasan sukar dilaksanakan.

b. Busur listrik tidak stabil.

c. Panas yang terjadi tidak cukup untuk melelehkan elektroda dan benda kerja.

d. Hasil pengelasan atau rigi-rigi las tidak rata dan penetrasi kurang dalam.

Apabila arus terlalu besar maka :

a. Elektroda mencair terlalu cepat.

b. Pengelasan atau rigi las menjadi lebih besar permukaannya dan penetrasi

terlalu dalam.

2.6 Perhitungan Daya Motor Listrik

Motor listrik merupakan alat yang mengkonversikan listrik menjadi energi

mekanik. Out put dari alat ini berupa kopel atau putaran. Motor listrik yang

digunakan dalam perancangan mesin pencetak bakso bersumber dari motor arus

10

bolak-balik (AC). Untuk menghitung daya, rumus yang digunakan sebagai berikut

:

Gambar 2.2 Pengaduk adonan bakso

a. Menghitung Kapasitas Screw Dalam ft3/jam (Cedar Rapids, CEMC-Screw-

Conveyor-Manual 2.20) :

-

( )

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (2.1)

Keterangan :

C = Kapasitas screw dalam ft3/jam.

Ds = Diameter screw (in).

Dp = Diameter pipa (in).

P = Pitch dari screw (in).

K = Prosentase dari pembebanan tabung (%).

b. Menghitung HPf (Cedar Rapids, CEMC-Screw-Conveyor-Manual 2.20) :

-

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (2.2)

Keterangan :

L = Panjang dari screw dalam ft.

N = Kecepatan screw dalam rpm.

Fd = Diameter screw faktor.

Fb =Hanger bearing faktor.

11

c. Menghitung HPm (Cedar Rapids, CEMC-Screw-Conveyor-Manual 2.20) :

-

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (2.3)

Keterangan :

C = Kapasitas screw dalam ft3/jam.

W = Berat jenis material dalam lbs/ft3.

Ff = Flight faktor.

Fm = Material faktor.

Fp = Paddle faktor.

L = Panjang dari screw dalam ft.

d. Menghitung HP (Cedar Rapids, CEMC-Screw-Conveyor-Manual 2.20) :

- ( )

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (2.4)

Keterangan :

HPf = daya total karena gesekan screw (HP).

HPm = daya untuk memindahkan material (HP).

Fo = over load faktor.

e = efisiensi penggerak (%).

2.7 Perhitungan Volume Ulir 2 putaran/detik

Ulir pengaduk adonan bakso berfungsi untuk mengalirkan adonan bakso ke

dalam cetakan bakso secara kontinyu. Dalam pembuatan ulir perlu perhitungan

dan pemilihan bahan yang tepat yaitu menggunakan stainlees steel. Bahan ini

digunakan karena tahan terhadap karat dan higienis (Khurmi dan Gupta, 2002).

Gambar 2.3 Pengaduk adonan bakso

12

a. Mencari Luas

- Tinggi rata-rata = 2

bawahatas TT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (2.5)

- Mencari luas = Panjang x Luas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (2.6)

2. Mencari Pitch

- P = 2 putaran/detik x Pitch. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (2.7)

3. Mencari Volume Yang Dihasilkan Ulir

- Volume = Pitch x luas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (2.8)

2.8 Perhitungan Gaya Cam

Cam berputar dua kali per detik, sehingga dua kali putaran cam akan

menggerakkan pisau pemotong dua kali.

Gambar 2.4 Rangkaian cam

- F =

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (2.9)

Keterangan :

F = Gaya cam.

T =

r = Jari-jari cam.

13

2.9 Perhitungan Pisau Pemotong

Pisau pemotong akan memotong bakso dua kali setiap cam berputar dua

kali per detik (Aminy Yusran Ahmad, 2013).

Gambar 2.5 Pisau pemotong

- T = F. r. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (2.10)

Keterangan :

F = Gaya potong bahan bakso.

r = Jari-jari lingkaran pisau pemotong.

- P =

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (2.11)

Keterangan :

T = Torsi.

N = Rpm.

2.10 Reduser

Reduser adalah alat yang memiliki sistem pemindah tenaga yang berfungsi

untuk menyalurkan daya atau tenaga ke salah satu bagian mesin laninya.

Transmisi menual atau yang lebih dikenal dengan reduser mempunyai beberapa

fungsi lain yaitu :

1. Merubah moment yang akan diteruskan ke bagian mesin lainnya.

2. Menghasilkan putaran mesin tanpa slip.

3. Menurunkan putaran mesin.

Menentukan putaran output reduser :

=

………………………………………………………………….…(2.12)

Keterangan :

14

N3 = putaran reduser keluar (rpm).

N2 = putaran reduser masuk (rpm).

2.11 Perawatan Mesin Pencetak Bakso

Perawatan meliputi suatu usaha untuk menjaga atau mempertahankan

kualitas dan memperpanjang umur peralatan atau mesin. Perawatan seperti ini

dapat dilakukan dengan dua cara yaitu perawatan yang direncanakan dan

perawatan yang tidak direncanakan, perawatan khusus, perawatan umum.

1. Perawatan yang direncanakan

Perawatan yang direncanakan adalah suatu usaha untuk mencegah terjadinya

kerusakan dengan cara memperhitungkan keadaan yang akan datang, dengan

mengontrol serta mencatat tindakan perawatan, sehingga jika ada kerusakan

dapat segera diketahui dan diselesaikan. Adapun dalam perawatan ini penulis

tidak hanya bagian tertentu saja, namun keseluruhan komponen yang ada pada

mesin gerinda ini. Kegiatan perawatan yang dapat direncanakan adalah sebagai

berikut :

a. Membersihkan dan memberi pelumasan bagian-bagian yang berputar dalam

hal ini motor listrik, poros dan bantalan.

b. Mengecek sambungan las, mur dan baut pada rangka sesudah dan sebelum

pemakaian.

c. Mengecek kondisi pulley dan sabuk sebelum dan sesudah pemakaian.

2. Perawatan yang tidak direncanakan

Perawatan yang tidak direncanakan adalah suatu usaha perawatan yang harus

dilakukan, karena terjadinya suatu kemacetan atau kerusakan yang tidak

terduga. Perawatan yang tidak direncanakan harus segera dilakukan, jika dalam

proses pengerjaan terjadi ketidakseimbangan mesin. Ketidakseimbangan mesin

itu dapat berupa kemacetan, kerja mesin tidak normal atau terjadi kerusakan.

Pelaksanaan adalah dengan cara mendeteksi kerusakan dan memperbaiki atau

mengganti komponen-komponen yang rusak. Pengantian komponen dilakukan

jika terjadi kerusakan pada suatu komponen yang menyebabkan mesin tidak

dapat berfungsi sebagaimana mestinya. Penggantian dilakukan jika dalam

15

pengamatan diketahui komponen tersebut tidak layak atau rusak untuk dipakai

lagi, yaitu :

a. Penggantian sabuk apabila aus, retak ataupun putus.

b. Penggantian pulley apabila terjadi retak ataupun pecah.

c. Penggantian bantalan apabila terjadi kemacetan dan tidak mungkin bisa di

perbaiki lagi.

d. Perbaikan dan penggantian pada komponen-komponen motor listrik

diantaranya bearing rotor, kapasitor, kumparan motor dan kipas pendingin

motor listrik.

e. Penggantian kabel penghubung tegangan listrik apabila mengelupas dan

terjadi arus pendek sehingga membahayakan operator.

f. Pengelasan bagian rangka penyangga rangkaian transmisi mesin pencetak

bakso apabila terlihat adanya retakan pada hasil las.

g. Perbaikan dan penggantian baut penyetel motor listrik apabila terjadi

keausan.

3. Perawatan khusus

Perawatan khusus hanya terjadi pada sistem transmisi, sementara untuk alat ini

pemindahan daya berlangsung dari motor listrik ke poros melalui perantara

pulley. Perawatan khusus yang perlu dilakukan pada mesin pencetak bakso

adalah:

a. Pelumasan bantalan-bantalan (bearing) penyangga poros setiap selesai

pemakaian.

b. Pengecekan mur dan baut dudukan motor listrik.

c. Pengecekan dan pengencangan mur pada mesin sebelum dan sesudah proses

produksi.

4. Perawatan umum

Perawatan secara umum dibagi menjadi 4 :

a. Inspeksi

Pemeriksaan bagian luar alat tanpa harus membongkar seluruh bagian-

bagian mesin serta memeriksa tentang kerusakan, kekurangan dan kondisi

operasinya.

16

Memeriksa dan menyetel mur dan baut pengikat.

Memeriksa sistem kerja mesin secara keseluruhan.

Memeriksa kabel-kabel dan saklar penghubung motor listrik.

b. Mereparasi kecil

Memeriksa sistem pengaman yang rusak.

Memberi pelumasan pada bagian-bagian yang bergerak.

c. Mereparasi menengah

Memeriksa baut yang kendor atau rusak.

Memeriksa sambungan las yang retak atau patah .

Memeriksa saklar kelistrikan.

d. Membongkar seluruh rangkaian mesin pencetak bakso

Membongkar seluruh komponen mesin pencetak bakso.

Membersihkan dan memperbaiki semua komponen yang rusak.

Mencatat bagian-bagian komponen yang rusak untuk diperbaiki.

Memasang kembali bagian-bagian komponen yang telah dibongkar.

Memeriksa baut-baut pengikat supaya aman.

Memeriksa kembali sambungan las pada rangka.