FTIP001656/056

[2]

[3]

[1]

HA

K C

IPTA

DIL

IND

UN

GI U

ND

AN

G-U

ND

AN

G

Tidak diperkenankan m

engumum

kan, mem

ublikasikan, mem

perbanyak sebagian atau seluruh karya inidalam

bentuk apapun tanpa izin tertulis

Tidak diperkenankan m

engutip sebagian atau seluruh karya ini tanpa menyebut dan m

encantumkan sum

ber tulisan

Pengutipan hanya diberikan bagi kepentingan akadem

ik, penelitian, penulisan karya ilmiah dan penyusunan laporan

43

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Analisis Teknik

4.1.1. Kebutuhan Daya Penggerak

Kebutuhan daya penggerak dihitung untuk mengetahui terpenuhinya daya

yang dibutuhkan oleh mesin dengan daya aktual pada motor penggerak untuk

menggerakan silinder pengupas. Sehingga dengan terpenuhinya daya yang

dibutuhkan silinder dapat berputar dan kacang kedelai edamamme dapat

terkelupas dari kulitnya. Kebutuhan daya total secara teoritis dengan

menggunakan perhitungan pada Persamaan 6 sebesar 275,30 Watt atau 0,369Hp

dari hasil tersebut, maka secara teoritis motor penggerak tersebut dapat berputar

dengan daya sebesar 0,369 Hp.

Adapun daya yang tersedia dari motor penggerak sebesar 373 watt atau

0,50 Hp. Dengan demikian kebutuhan daya tercukupi secara teoritis untuk dapat

berputar atau dapat menggerakkan silinder. Perhitungan dapat dilihat pada

Lampiran 1.

4.1.2. Analisis Poros

Pengukuran analisis poros bertujuan untuk mengetahui apakah poros yang

digunakan secara aktual sudah sesuai dengan perhitungan poros secara teoritis.

Untuk mengetahui kelayakan dari poros tersebut ada tiga komponen yang menjadi

dasar pertimbangan antara lain diameter poros, putaran kritis dan defleksi yang

dihasilkan dari putaran poros tersebut. Untuk mengetahui perbandingan antara

hasil secara aktual dengan perhitungan dapat dilihat pada Tabel 7.

Tabel 7. Perbandingan Data Spesifikasi Teknis dan Aktual Hasil PerhitunganParameter Spesfikasi teknis Aktual hasil perhitungan

Diameter poros 17 mm 15,8 mmDefleksi puntiran - 0,270

Putaran Poros = 350 rpm Kritis =1490,16 rpm

FTIP001656/057

[2]

[3]

[1]

HA

K C

IPTA

DIL

IND

UN

GI U

ND

AN

G-U

ND

AN

G

Tidak diperkenankan m

engumum

kan, mem

ublikasikan, mem

perbanyak sebagian atau seluruh karya inidalam

bentuk apapun tanpa izin tertulis

Tidak diperkenankan m

engutip sebagian atau seluruh karya ini tanpa menyebut dan m

encantumkan sum

ber tulisan

Pengutipan hanya diberikan bagi kepentingan akadem

ik, penelitian, penulisan karya ilmiah dan penyusunan laporan

44

Gambar 8. Defleksi Puntiran

Dari Tabel 7 dapat dilihat bahwa ketiga parameter yang menjadi dasar

poros layak atau tidak digunakan sudah terpenuhi sehingga poros masih layak

digunakan. Diameter poros yang digunakan oleh mesin pelecet kulit kacang

kedelai edamame secara aktual sebesar 17 mm lebih besar dibandingkan dengan

batas minimal diameter poros yang dapat digunakan yaitu 15,8 mm.

Defleksi puntiran berdasarkan beban yang diterima seperti adanya

pemasangan puli, sprocket/rantai, roda gigi, silinder pengupas dan putaran yang

dihasilkan oleh poros dapat mengakibatkan poros berubah bentuk. Pada poros

mesin pengupas ini terjadi defleksi sebesar 0,270 sedangkan batas maksimal dari

defleksi yang diijinkan adalah 0,25 sampai 0,30o (Sularso dan Suga, 1997),.

Sedangkan untuk parameter yang ketiga yaitu putaran kritis, berdasarkan

hasil perhitungan mengenai batas putaran kritis yang dihasilkan ketika mesin

beroperasi dengan kecepatan tertentu dapat mengakibatkan poros patah dengan

batas tertentu. Untuk putaran kritis poros silinder pada mesin pelecet kulit kacang

kedelai edamame diperoleh putaran kritis sebesar 1490,16 sedangkan menurut

standar untuk putaran aktual tidak boleh melebihi 80 persen dari putaran kritis

yang dihasilkan. Untuk mesin ini kecepatan putar poros silinder yang digunakan

yaitu 350 rpm dan 80 persen dari putaran kritis 1.192 rpm. Oleh karena itu putaran

poros silinder pengupas mesin pelecet kulit kedelai edamame masih jauh dari

standar putaran kritis sehingga aman untuk digunakan dalam pengoprasiannya.

Perhitungan selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran 1.

FTIP001656/058

[2]

[3]

[1]

HA

K C

IPTA

DIL

IND

UN

GI U

ND

AN

G-U

ND

AN

G

Tidak diperkenankan m

engumum

kan, mem

ublikasikan, mem

perbanyak sebagian atau seluruh karya inidalam

bentuk apapun tanpa izin tertulis

Tidak diperkenankan m

engutip sebagian atau seluruh karya ini tanpa menyebut dan m

encantumkan sum

ber tulisan

Pengutipan hanya diberikan bagi kepentingan akadem

ik, penelitian, penulisan karya ilmiah dan penyusunan laporan

45

4.1.3.Analisis Pin

Pin digunakan untuk menetapkan bagian-bagian mesin agar tidak bergeser,

pada mesin pelecet kulit kacang kedelai edamame ini bagian-bagian yang

menggunakan pin antara lain pada poros motor penggerak, sprocket, puli dan roda

gigi. Dengan menggunakan Persamaan 16 maka dapat dihitung diameter pin pada

bagian-bagian tersebut.

Gambar 9. Tata Letak Pin di Komponen Mesin

Tabel 8. Nilai Diameter Hitung dan Diameter Aktual yang Dipengaruhi OlehKecepatan Putar dan Diameter Poros.

Kecepatanputar (rpm)

Diameterporos (mm)

DiameterAktual hitung

(mm)

Diameter darispesifikasi

teknis (mm)Motor penggerak 1420 63 6,76x10-3 10

Puli 350 17 10,07 10Sprocket 350 17 10,07 10Roda gigi 591,6 17 5,48 10

Diameter pin yang digunakan pada ketiga bagian tersebut secara aktual

sebesar 10 mm. Untuk pin yang terdapat pada motor penggerak dan roda gigi

diameter pin hasil perhitungan lebih kecil dari diameter pin yang digunakan

secara sehingga aman digunakan. Diameter pin yang mengikat puli pada poros

dan juga sprocket tidak berbeda jauh sehingga masih aman untuk digunakan,

namun disarankan pin pada puli dan sprocket diganti dengan pin yang lebih besar

dari 10 mm agar tidak mengalami pergeseran ketika mesin beroperasi.

Perhitungan lebih lengkap pada Lampiran 1.

45

4.1.3.Analisis Pin

Pin digunakan untuk menetapkan bagian-bagian mesin agar tidak bergeser,

pada mesin pelecet kulit kacang kedelai edamame ini bagian-bagian yang

menggunakan pin antara lain pada poros motor penggerak, sprocket, puli dan roda

gigi. Dengan menggunakan Persamaan 16 maka dapat dihitung diameter pin pada

bagian-bagian tersebut.

Gambar 9. Tata Letak Pin di Komponen Mesin

Tabel 8. Nilai Diameter Hitung dan Diameter Aktual yang Dipengaruhi OlehKecepatan Putar dan Diameter Poros.

Kecepatanputar (rpm)

Diameterporos (mm)

DiameterAktual hitung

(mm)

Diameter darispesifikasi

teknis (mm)Motor penggerak 1420 63 6,76x10-3 10

Puli 350 17 10,07 10Sprocket 350 17 10,07 10Roda gigi 591,6 17 5,48 10

Diameter pin yang digunakan pada ketiga bagian tersebut secara aktual

sebesar 10 mm. Untuk pin yang terdapat pada motor penggerak dan roda gigi

diameter pin hasil perhitungan lebih kecil dari diameter pin yang digunakan

secara sehingga aman digunakan. Diameter pin yang mengikat puli pada poros

dan juga sprocket tidak berbeda jauh sehingga masih aman untuk digunakan,

namun disarankan pin pada puli dan sprocket diganti dengan pin yang lebih besar

dari 10 mm agar tidak mengalami pergeseran ketika mesin beroperasi.

Perhitungan lebih lengkap pada Lampiran 1.

45

4.1.3.Analisis Pin

Pin digunakan untuk menetapkan bagian-bagian mesin agar tidak bergeser,

pada mesin pelecet kulit kacang kedelai edamame ini bagian-bagian yang

menggunakan pin antara lain pada poros motor penggerak, sprocket, puli dan roda

gigi. Dengan menggunakan Persamaan 16 maka dapat dihitung diameter pin pada

bagian-bagian tersebut.

Gambar 9. Tata Letak Pin di Komponen Mesin

Tabel 8. Nilai Diameter Hitung dan Diameter Aktual yang Dipengaruhi OlehKecepatan Putar dan Diameter Poros.

Kecepatanputar (rpm)

Diameterporos (mm)

DiameterAktual hitung

(mm)

Diameter darispesifikasi

teknis (mm)Motor penggerak 1420 63 6,76x10-3 10

Puli 350 17 10,07 10Sprocket 350 17 10,07 10Roda gigi 591,6 17 5,48 10

Diameter pin yang digunakan pada ketiga bagian tersebut secara aktual

sebesar 10 mm. Untuk pin yang terdapat pada motor penggerak dan roda gigi

diameter pin hasil perhitungan lebih kecil dari diameter pin yang digunakan

secara sehingga aman digunakan. Diameter pin yang mengikat puli pada poros

dan juga sprocket tidak berbeda jauh sehingga masih aman untuk digunakan,

namun disarankan pin pada puli dan sprocket diganti dengan pin yang lebih besar

dari 10 mm agar tidak mengalami pergeseran ketika mesin beroperasi.

Perhitungan lebih lengkap pada Lampiran 1.

FTIP001656/059

[2]

[3]

[1]

HA

K C

IPTA

DIL

IND

UN

GI U

ND

AN

G-U

ND

AN

G

Tidak diperkenankan m

engumum

kan, mem

ublikasikan, mem

perbanyak sebagian atau seluruh karya inidalam

bentuk apapun tanpa izin tertulis

Tidak diperkenankan m

engutip sebagian atau seluruh karya ini tanpa menyebut dan m

encantumkan sum

ber tulisan

Pengutipan hanya diberikan bagi kepentingan akadem

ik, penelitian, penulisan karya ilmiah dan penyusunan laporan

46

4.1.4.Analisis Bantalan

Bantalan merupakan suatu komponen mesin yang berfungsi untuk

menopang dari putaran pada poros sehingga putaran atau gerakan bolak-baliknya

dapat berlangsung secara halus, aman dan panjang umur.

Jenis bantalan yang digunakan untuk menahan poros silinder pengupas

adalah bantalan gelinding dengan nomor P6005 bantalan ini memiliki nilai

kapasitas nominal dinamis spesifik C sebesar 790 kg. jenis beban yang di topang

oleh bantalan merupakan beban radial.

Dengan menghitung faktor kecepatan putar dan faktor umur bantalan

maka umur bantalan yang dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan 21

yaitu 626.804,31 jam. Sedangkan rata-rata untuk umur bantalan pada mesin

pertanian adalah 3000 jam, sehingga bantalan yang digunakan untuk menopang

poros silinder pengupas tersebut layak digunakan. Perhitungan selengkapnya

dapat dilihat pada Lampiran 1.

4.1.5.Analisis Unit Transmisi

Unit transmisi merupakan bagian mesin yang digunakan untuk

menyalurkan putaran dari motor penggerak ke silinder pengupas.

Berdasarkan kenyataan atau secara aktual sabuk yang digunakan oleh

mesin pelecet kulit kacang kedelai edamame ini menggunakan satu buah sabuk

dengan sabuk V tipe A 1255 dengan luas penampang sabuk 82,98x10-6m2. Sabuk

ini akan mentransmisikan kecepatan putar dari motor penggerak sebesar 1420 rpm

untuk memutarkan poros silinder pengupas dan berdasarkan perhitungan maka

besarnya kecepatan poros silinder pengupas sebesar 350 rpm.

Dengan menggunakan perhitungan yang dapat dilihat pada Lampiran 1,

sabuk memiliki panjang keliling (L) sebesar 1248,04 mm, massa sabuk sebesar

0,1 kg, kecepatan linier sabuk sebesar 5,65 m/s. Besarnya tegangan sabuk sisi

tarik ( T1 ) sebesar 130,248 N dan tegangan sisi kendor T2 adalah 14,78 N. Dari

hasil perhitungan dengan menggunakan Persamaan 29 diperoleh bahwa 1 buah

sabuk dapat menyalurkan daya sebesar 652,56 W sedangkan daya yang akan

FTIP001656/060

[2]

[3]

[1]

HA

K C

IPTA

DIL

IND

UN

GI U

ND

AN

G-U

ND

AN

G

Tidak diperkenankan m

engumum

kan, mem

ublikasikan, mem

perbanyak sebagian atau seluruh karya inidalam

bentuk apapun tanpa izin tertulis

Tidak diperkenankan m

engutip sebagian atau seluruh karya ini tanpa menyebut dan m

encantumkan sum

ber tulisan

Pengutipan hanya diberikan bagi kepentingan akadem

ik, penelitian, penulisan karya ilmiah dan penyusunan laporan

47

ditrasnmisikan sebesar 0,50 Hp atau 373 W oleh karena itu, 1 buah sabuk dapat

digunakan untuk menstransmisikan daya tersebut.

4.1.6. Analisis Kekuatan Rangka

Pada mesin pelecet kulit kacang kedelai edamame rangka yang digunakan

yaitu rangka yang terdiri dari besi siku sama berukuran 40 x 40 x 4 mm. dimana

panjang rangka tegak yang digunakan yaitu 524 mm dan panjang baris 450 mm.

Beban yang ditopang oleh rangka sebesar 45,04 kg. Berdasarkan hasil perhitungan

dengan menggunakan Persamaan 31 maka lendutan yang terjadi pada rangka

akibat beban yang ditopangnya adalah 0,0276 mm sedangkan lendutan yang

diizinkan berdasarkan Persamaan 32 yaitu sebesar 1,74 mm, sehingga nilai dari

lendutan yang terjadi akibat beban yang ditopang lebih kecil dari pada lendutan

yang diizinkan maka rangka dalam keadaan aman untuk digunakan.

Beban kritis yang mampu ditopang oleh kolom berdasarkan perhitungan

dengan menggunakan Persamaan 34 adalah 62.133,5 N. Sedangkan beban yang

ditopang kolom secara aktual adalah 441,84 N, sehingga dengan demikian kolom

yang dibuat secara teknis layak digunakan. Perhitungan lebih lengkap dapat

dilihat pada Lampiran 1.

4.1.7. Analisis Kekuatan Las

Rangka penopang mesin pelecet kulit kacang kedelai edamame ini di las

dengan menggunakan tipe las jenis temu. Beban yang ditopang oleh sambungan

las sebesar 45,04 kg atau 441,84 N, tebal bidang las sebesar 2 mm dengan panjang

bidang las 40 mm, tegangan izin untuk logam dasar sebesar 145 MPa.

Kekuatan las yang dihitung dengan menggunakan Persamaan 35 sebesar

11.600 N. Kekuatan las tersebut lebih besar dari pada gaya yang bekerja pada

rangka yang menopang mesin sebesar 441,84 N dan rangka yang menopang

pompa sebesar 58,86 N, sehingga dengan demikian kekuatan las ini dapat

menopang beban yang diterima oleh rangka perhitungan lebih lengkap dapat

dilihat pada Lampiran 1.

FTIP001656/061

[2]

[3]

[1]

HA

K C

IPTA

DIL

IND

UN

GI U

ND

AN

G-U

ND

AN

G

Tidak diperkenankan m

engumum

kan, mem

ublikasikan, mem

perbanyak sebagian atau seluruh karya inidalam

bentuk apapun tanpa izin tertulis

Tidak diperkenankan m

engutip sebagian atau seluruh karya ini tanpa menyebut dan m

encantumkan sum

ber tulisan

Pengutipan hanya diberikan bagi kepentingan akadem

ik, penelitian, penulisan karya ilmiah dan penyusunan laporan

48

Tabel 9. Data Kelayakan Analisis Teknik Mesin Pelecet Kacang Kedelai Edamame

ParameterSpesifikasi

teknisAktual hasilperhitungan Keterangan Kesimpulan

Kebutuhandaya

penggerak0.5 Hp 0.276 Hp

Motor 0,5 HP yang digunakancocok untuk menggerakanmesin dengan daya yang lebihbesar dari kebutuhanaktualnya.

Memenuhi

POROS

Diameter 17 mm 15,8 mm

Diameter poros hasilperhitungan lebih kecil daridiameter poros yangdigunakan sehingga porosaman digunakan

Memenuhi

Defleksipuntiran

-0,270

Syarat defleksi puntiran porosmenurut Sularso dan Sugayaitu 0.250-0.30, dari hasilperhitungan defleksi puntirantidak melebihi batas yangdiizinkan.

Memenuhi

PutaranPoros 350

rpmKritis

1490,16 rpm

Syarat putaran porosspesifikasi teknis menurutSularso dan Suga tidakmelebihi 80 persen dariputaran kritis aktualperhitungan

Memenuhi

PINMotor

penggerak10 mm 6,76x10-3mm

Untuk menghindari pin patahyang dapat mengakibatkanterganggunya kerja mesinmaka diameter pin hasilperhitungan (aktual)lebih kecil dari diameter pinspesifikasi teknis.

Memenuhi

Puli danSprocket

10 mm 10,07 mmTidak

Memenuhi

Roda gigi 10 mm 5,48 mm Memenuhi

BANTALAN

Umurbantalan

626.804,31jam

Menurut Sularso dan Sugasyarat umur bantalan untukmesin pertanian lebih besardari 3000 jam

Memenuhi

UNIT TRANSMISI

Jumlahsabuk

1 buah 0,527

Jumlah sabuk aktual hasilperhitungan 0,527 sehinggasabuk yang digunakandibulatkan menjadi 1 buahsabuk.

Memenuhi

FTIP001656/062

[2]

[3]

[1]

HA

K C

IPTA

DIL

IND

UN

GI U

ND

AN

G-U

ND

AN

G

Tidak diperkenankan m

engumum

kan, mem

ublikasikan, mem

perbanyak sebagian atau seluruh karya inidalam

bentuk apapun tanpa izin tertulis

Tidak diperkenankan m

engutip sebagian atau seluruh karya ini tanpa menyebut dan m

encantumkan sum

ber tulisan

Pengutipan hanya diberikan bagi kepentingan akadem

ik, penelitian, penulisan karya ilmiah dan penyusunan laporan

49

4.2 Uji Kinerja

4.2.1 Kapasitas Teoritis Mesin

Kapasitas teoritis merupakan perhitungan kapasitas yang dapat dilakukan

oleh mesin berdasarkan perhitungan yang melibatkan bagian-bagian dari mesin

dan juga bahan yang digunakan.

Dari hasil perhitungan yang dilakukan dengan menggunakan Persamaan

36 hasil kapasitas teoritis dari ke lima pengulangan dapat dilihat pada Tabel 10.

Tabel 10. Hasil perhitungan kapasitas teoritisPengulangan Kt (kg/jam)

1 303,242 302,883 302,524 303,125 303,12

Rata-rata 302,976± 0,28

Berdasarkan Tabel 10 dapat dilihat kapasitas teoritis yang dihasilkan oleh

setiap pengulangan. Dapat dilihat dari hasil perhitungan kapasitas teoritis

Rangka

Lendutan 0,0276 mm

Syarat lendutan yangdiizinkan 0,85 mm. lendutanhasil perhitungan lebih kecildari lendutan yang diizinkansehingga rangka aman.

Memenuhi

Beban kritiskolom

441,84 N 62.133,5 N

Syarat beban kritis kolommaksimal 62.133,5 N.sedangkan dari hasil bebanyang ditopang rangka 441,84N sehingga rangka aman.

Memenuhi

LAS

Beban yangditopang

441,84 N 11.600 N

Syarat beban yang ditopanglas maksimal 11.600 N.sedangkan dari hasil bebanyang ditopang rangka 441,84N sehingga kekuatan lasaman.

Memenuhi

FTIP001656/063

[2]

[3]

[1]

HA

K C

IPTA

DIL

IND

UN

GI U

ND

AN

G-U

ND

AN

G

Tidak diperkenankan m

engumum

kan, mem

ublikasikan, mem

perbanyak sebagian atau seluruh karya inidalam

bentuk apapun tanpa izin tertulis

Tidak diperkenankan m

engutip sebagian atau seluruh karya ini tanpa menyebut dan m

encantumkan sum

ber tulisan

Pengutipan hanya diberikan bagi kepentingan akadem

ik, penelitian, penulisan karya ilmiah dan penyusunan laporan

50

didapatkan hasil rata – rata dari lima pengulangan perhitungan sebesar 302,976±

0,28 kg/jam. Kapasitas teoritis ini dipengaruhi oleh diameter, lebar, jarak antara

silinder, kerapatan kamba dan koefisien kontraksi bahan. Selain itu besarnya

kecepatan putar dari silinder pengupas juga mempengaruhi besarnya kapasitas

teoritis mesin. Perhitungan kapasitas teoritis disajikan pada lampiran 2.

4.2.2 Kapasitas Aktual Mesin

Kapasitas aktual mesin dihitung berdasarkan hasil pengupasan kacang

kedelai edamame dalam selang waktu tertentu. Perhitungan kapasitas aktual mesin

dilakukan dengan menggunakan Persamaan 37. Perhitungan kapasitas aktual

mesin selengkapnya disajikan pada Lampiran 2. Hasil perhitungan kapasitas

aktual mesin dapat dilihat pada tabel 11.

Tabel 11. Hasil perhitungan Kapasitas aktual mesinUlangan Wp (kg) t (jam) Ka (kg/jam)

1 1,98 0,053 37,12

2 1,96 0,053 36,98

3 1,98 0,054 36,33

4 1,98 0,051 38,32

5 1,99 0,050 39,14

Rata-rata 1,978 0,0522 37,57 ± 1,13

Berdasarkan Tabel 11, dapat dilihat bahwa hasil kapasitas aktual mesin

(37,57 kg/jam) masih lebih kecil daripada kapasitas teoritis mesin (757,16

kg/jam). Hal ini dapat disebabkan karena jumlah bahan saat masuk kedalam

rumah pelecet lebih sedikit dibandingkan volume rumah pelecetnya dan kondisi

silinder pengupas pada rumah pelecet sudah sedikit tidak rata sehingga jarak celah

antara silinder pengupas ada yang melebihi 2 mm. Upaya meningkatkan jumlah

kacang kedelai edamame hasil pelecetan dapat dilakukan dengan mengganti

silinder pengupas dengan silinder yang lebih kasar dan memiliki alur sehingga

dapat mengurangi kacang kedelai edamame yang tidak terkupas.

FTIP001656/064

[2]

[3]

[1]

HA

K C

IPTA

DIL

IND

UN

GI U

ND

AN

G-U

ND

AN

G

Tidak diperkenankan m

engumum

kan, mem

ublikasikan, mem

perbanyak sebagian atau seluruh karya inidalam

bentuk apapun tanpa izin tertulis

Tidak diperkenankan m

engutip sebagian atau seluruh karya ini tanpa menyebut dan m

encantumkan sum

ber tulisan

Pengutipan hanya diberikan bagi kepentingan akadem

ik, penelitian, penulisan karya ilmiah dan penyusunan laporan

51

4.2.3 Efisiensi Mesin

Efisiensi mesin merupakan perbandingan antara kapasitas teoritis mesin

dengan kapasitas aktual mesin. Nilai kapasitas aktual diperoleh dari hasil

pengamatan massa total biji kacang kedelai edamame yang keluar dari saluran

pengeluaran dengan lama proses pengupasan. Sementara itu kapasitas teoritis di

peroleh dari perkalian antara jarak antar celah, kecepatan silinder, keliling dari

silinder pengupas dan densitas dari kacang kedelai edamame. Nilai efisiensi mesin

dari kelima pengulangan dapat dilihat pada Tabel 12.

Tabel 12. Hasil Perhitungan Efisiensi Mesin

Ulangan Ka (kg/jam) Kt (kg/jam) Ef (%)

1 37,12 303,24 12,242 36,98 302,88 12,203 36,33 302,52 12,004 38,32 303,12 12,805 39,14 303,12 12,91

Rata-rata 37,57 302,97 12,43 ± 0,40

Berdasarkan Tabel 12 dapat dilihat bahwa efisiensi mesin rata-rata yaitu

12,43 ± 0,40 %. Mesin dikatakan baik apabila efisiensinya mendekati nilai 100%.

Nilai efisiensi mesin yang sangat kecil ini disebabkan oleh nilai kapasitas aktual

yang jauh lebih kecil dari pada nilai kapasitas teoritis. Pada kapasitas teoritis

diasumsikan celah antara silinder pengupasan yaitu sebesar ± 2 mm yang berarti

kondisi silinder pengupas baik. Namun pada kenyataannya, silinder pengupas ini

sudah tidak rata sehingga ada beberapa bagian yang memiliki jarak celah lebih

dari 2 mm dan mengakibatkan kapasitas aktual mesin sangat rendah. Selain hal

tersebut kecepatan putaran silinder pengupas dirasakan terlalu tinggi sehingga

mengakibatkan masih banyaknya kacang kedelai edamame yang tertahan pada

rumah pelecet, hal ini dikarenakan gesekan antara silinder pengupas dengan

kacang kedelai edamame berkurang sehingga efektivitas waktu pengupasan

berlangsung lama dan menyebabkan berkurangnya jumlah kacang kedelai

edamame yang dihasilkan.

FTIP001656/065

[2]

[3]

[1]

HA

K C

IPTA

DIL

IND

UN

GI U

ND

AN

G-U

ND

AN

G

Tidak diperkenankan m

engumum

kan, mem

ublikasikan, mem

perbanyak sebagian atau seluruh karya inidalam

bentuk apapun tanpa izin tertulis

Tidak diperkenankan m

engutip sebagian atau seluruh karya ini tanpa menyebut dan m

encantumkan sum

ber tulisan

Pengutipan hanya diberikan bagi kepentingan akadem

ik, penelitian, penulisan karya ilmiah dan penyusunan laporan

52

4.2.4 Kebutuhan Daya Listrik

Kebutuhan daya diperoleh berdasarkan perkalian antara arus dan tegangan

yang dihasilkan pada saat mesin beroperasi. Pengukuran arus dan tegangan

dilakukan dengan menggunakan tang ampere meter sebagai alat pengukurannya.

Hasil pengukuran kebutuhan daya dari kelima pengulangan dapat dilihat pada

Tabel 13.

Tabel 13. Kebutuhan Daya Aktual

Pengulangan Tegangan listrik (V) Arus (A) Daya (W)

1 217 1,24 269,08

2 218 1,25 272,503 219 1,24 271,56

4 218 1,26 274,685 219 1,24 271,56

Rata-rata 218,20 1,24 271,87 ± 2,01

Dikarenakan beban yang diberikan sama maka daya yang dihasilkan pun

tidak berbeda jauh, sedangkan yang membedakan daya tersebut yaitu arus yang

dihasilkan. Daya yang diperlukan dari kelima pengulangan tidak melebihi daya

yang dimiliki oleh motor penggerak yaitu 1/2 Hp atau 373 W. Oleh karena itu

daya yang tersedia pada motor penggerak memenuhi kebutuhan daya untuk proses

pengupasan.

4.2.5 Kebutuhan Energi Spesifik Pengupasan

Energi spesifik pengupasan dihitung untuk mengetahui jumlah energi yang

dibutuhkan untuk mengupas 2 kg kacang kedelai edamame. Energi spesifik

pengupasan dihitung menggunakan Persamaan 41. Perhitungan energi spesifik

pengupasan selengkapnya disajikan pada Lampiran 2.

FTIP001656/066

[2]

[3]

[1]

HA

K C

IPTA

DIL

IND

UN

GI U

ND

AN

G-U

ND

AN

G

Tidak diperkenankan m

engumum

kan, mem

ublikasikan, mem

perbanyak sebagian atau seluruh karya inidalam

bentuk apapun tanpa izin tertulis

Tidak diperkenankan m

engutip sebagian atau seluruh karya ini tanpa menyebut dan m

encantumkan sum

ber tulisan

Pengutipan hanya diberikan bagi kepentingan akadem

ik, penelitian, penulisan karya ilmiah dan penyusunan laporan

53

Tabel 14. Hasil Perhitungan Energi Spesifik Pengupasan

Pengulangan Pb dengan beban (W) Ka (kg/jam) W (kJ/kg)

1 269,08 37,12 26,08

2 272,5 36,98 26,52

3 271,56 36,33 26,90

4 274,68 38,32 25,79

5 271,56 39,14 24,97

Rata-rata 271,87 37,57 26,05 ± 0,73

Berdasarkan Tabel 14, dapat dilihat bahwa energi spesifik rata-rata yang

dibutuhkan untuk mengupas 2 kg kacang kedelai edamame adalah sebesar 26,05 ±

0,73 kJ/kg. Hasil tersebut lebih besar jika dibandingkan dengan energi spesifik

pengupasan pada mesin pengupas kacang kedelai yaitu sebesar 1,21 kJ/kg (Hilmi,

2010). Hal ini disebabkan karena perbedaan antara daya dan kapasitas aktual

mesin cukup jauh. Secara teoritis, energi spesifik pengupasan akan meningkat

jika kebutuhan daya listrik pada saat pengupasan meningkat sedangkan nilai

kapasitas aktualnya semakin kecil.

4.2.6 Indeks Performansi

Indeks performansi merupakan angka yang menunjukkan besarnya nilai

kerja suatu mesin. Tujuan dari penggunaan indeks performansi ini yaitu untuk

mengetahui atau menilai efiktifitas dan kinerja dari mesin yang diuji. Berdasarkan

Persamaan 44. diperoleh nilai indeks performansi untuk mesin pengupas kulit

kacang kedelai edamame untuk kelima pengulangan dapat dilihat pada tabel 15.

Tabel 15. Hasil Perhitungan Indeks Performansi

Pengulangan Indeks Performansi

1 0,502 0,503 0,504 0,505 0,50

Rata-rata 0,50 ± 0

FTIP001656/067

[2]

[3]

[1]

HA

K C

IPTA

DIL

IND

UN

GI U

ND

AN

G-U

ND

AN

G

Tidak diperkenankan m

engumum

kan, mem

ublikasikan, mem

perbanyak sebagian atau seluruh karya inidalam

bentuk apapun tanpa izin tertulis

Tidak diperkenankan m

engutip sebagian atau seluruh karya ini tanpa menyebut dan m

encantumkan sum

ber tulisan

Pengutipan hanya diberikan bagi kepentingan akadem

ik, penelitian, penulisan karya ilmiah dan penyusunan laporan

54

Dari tabel 15 dapat dilihat hasil rata-rata indeks performansi yaitu 0,50.

Nilai ini masih sangat jauh dari indeks performansi yang seharusnya yaitu sebesar

satu, hal ini disebabkan masih rendahnya efisiensi pengupasan kulit kacang

kedelai edamame. Rendahnya nilai efisiensi tersebut dapat dilihat dari besarnya

fraksi biji yang utuh, rusak, dan biji yang terbuang di kulit. Sedangkan pada hasil

penghitungan fraksi biji yang terkupas masih relatif mendekati jumlah total ketiga

fraksi lainnya yang tidak diharapkan. Apabila kedua fraksi ini semakin rendah

maka efisiensi pengupasan akan menurun dan berdampak pada penurunan indeks

performansi. Artinya indeks performansi mesin pelecet kacang kedelai edamame

dapat ditingkatkan dengan meningkatkan jumlah fraksi biji yang terkupas..

Penghitungan indeks performansi dapat dilihat pada lampiran 2.

4.2.7 Rendemen Pengupasan

Rendemen pengupasan dihitung dengan membandingkan antara massa biji

kacang kedelai edamame yang keluar dari saluran pengeluaran dengan massa

kacang kedelai edamame yang dimasukkan kedalam hopper. Kacang kedelai

edamame yang dimasukkan kedalam rendemen pengupasan hasil yaitu kacang

kedelai edamame yang terkupas. Hasil perhitungan rendemen pengupasan kulit

kacang kedelai edamame berdasarkan pengulangan dapat dilihat pada tabel 16.

Tabel 16. Hasil Perhitungan Rendemen PengupasanPengulangan mt (kg) min (kg) Rk (%)

1 0,85 2 42,50

2 0,84 2 42,00

3 0,84 2 42,00

4 0,82 2 41,00

5 0,8 2 40,00

Rata-rata 0,83 2 41,5 ± 1

Berdasarkan tabel 16, dapat dilihat bahwa rendemen pengupasan rata-rata

yaitu sebesar 41,5 %. Menurut (SNI 01-3922-1995) rendemen yang dihasilkan

dari kacang kedelai harus mencapai 48% dari berat kacang kedelai. Nilai hasil

FTIP001656/068

[2]

[3]

[1]

HA

K C

IPTA

DIL

IND

UN

GI U

ND

AN

G-U

ND

AN

G

Tidak diperkenankan m

engumum

kan, mem

ublikasikan, mem

perbanyak sebagian atau seluruh karya inidalam

bentuk apapun tanpa izin tertulis

Tidak diperkenankan m

engutip sebagian atau seluruh karya ini tanpa menyebut dan m

encantumkan sum

ber tulisan

Pengutipan hanya diberikan bagi kepentingan akadem

ik, penelitian, penulisan karya ilmiah dan penyusunan laporan

55

penghitungan rendemen pengupasan kacang kedelai edamame ini menyatakan

masih terdapat bahan yang tidak terkupas. Hal ini dapat dihindari dengan menjaga

kondisi silinder pengupas selalu pada keadaan normal sehingga jarak celah antara

silinder pengupas tetap stabil.

Tabel 17. Data hasil uji kinerja mesin pelecet kacang kedelai edamameUraian Satuan Rata-rataKapasitas teoritis Kg/jam 425,70 ± 0,74Kapasitas aktual Kg/jam 37,57 + 1,13Efisiensi mesin % 8,82 ± 0,26Kebutuhan daya ListrikTanpa bebanDengan beban

W 187,89 + 3,11W 271,87 + 2,01

Kebutuhan energi spesifik pengupasan kJ/kg 26,05 + 0,73Indeks performansi 0,50 + 0,00Kadar air bahan % 16,24 + 1,01Rendemen pengupasan % 41,50 + 1,00

4.3 Analisis Ekonomi

Analisis ekonomi menggunakan data biaya dari penelusuran pustaka, dan

survei lapangan. Analisis ekonomi menggunakan data panen kacang kedelai

edamame di Kabupaten Jember dan pendanaan awal hanya untuk pengadaan

mesin pelecet kacang kedelai edamame saja. Analisis ekonomi akan menghitung

biaya pokok, titik impas usaha (BEP), analisis kelayakan ekonomis.

Berdasarkan BI Rate bulan desember 2011 yang digunakan dalam analisis

ekonomi untuk penghitungan biaya tetap adalah tingkat suku bunga bank per

tahun sebesar 12%, umur ekonomis mesin selama 5 tahun, nilai rongsok mesin

10% dari harga mesin, biaya perawatan dan perbaikan sebesar 8% dari harga

mesin, asuransi 1% dari harga mesin. Survei lapangan untuk penghitungan biaya

tidak tetap adalah kebutuhan energi listrik, upah operator per jam. Survei

lapangan lainnya yang digunakan adalah, dalam satu tahun kacang kedelai

edamame yang dihasilkan sebagai bahan baku dapat diproses seluruhnya dan jasa

pengupasan seluruhnya dapat terjual. Penghitungan menggunakan survei lapangan

FTIP001656/069

[2]

[3]

[1]

HA

K C

IPTA

DIL

IND

UN

GI U

ND

AN

G-U

ND

AN

G

Tidak diperkenankan m

engumum

kan, mem

ublikasikan, mem

perbanyak sebagian atau seluruh karya inidalam

bentuk apapun tanpa izin tertulis

Tidak diperkenankan m

engutip sebagian atau seluruh karya ini tanpa menyebut dan m

encantumkan sum

ber tulisan

Pengutipan hanya diberikan bagi kepentingan akadem

ik, penelitian, penulisan karya ilmiah dan penyusunan laporan

56

dan penelusuran pustaka diatas digunakan untuk memudahkan dalam

penghitungan analisis ekonomi.

4.3.1 Biaya Pokok

Biaya pokok produksi dihitung dengan menjumlahkan biaya tetap dan

biaya tidak tetap, penghitungan terdapat pada lampiran 4. Penghitungan biaya

pokok pengupasan kulit kacang kedelai edamame berdasarkan data dan survei

lapangan adalah sebesar Rp 12.615.520,86. Penerimaan kotor dalam satu tahun

sebesar Rp 17.049.600,00. Biaya pokok dan penerimaan kotor dalam satu tahun

akan digunakan dalam penghitungan titik impas usaha (BEP), analisis kelayakan

ekonomi. Biaya pokok dapat dilihat pada penghitungan lampiran 4.

4.3.2 Titik Impas Usaha (BEP)

Titik impas usaha (BEP) dihitung berdasarkan besarnya produksi kacang

kedelai edamame dalam satu tahun. Titik impas usaha (BEP) dicapai setelah

mesin pelecet kacang kedelai edamame memproduksi 42.490,96 kg. Berdasarkan

hasil penghitungan panen kacang kedelai edamame di Kab. Jember yaitu 400.000

kg/tahun dan rendemen pengupasan kacang kedelai edamame yang sudah dikupas

dan didapatkan hasil produksi kacang kedelai edamame sebesar 116.000 kg/tahun.

Penghitungan tersebut menunjukkan titik impas usaha (BEP) dapat dicapai setelah

mesin pelecet kacang kedelai edamame beroperasi selama 0,36 tahun. Kondisi

tersebut dapat dicapai bila kinerja mesin pengupas ditingkatkan sehingga semua

data survei lapangan dapat dipenuhi. Penghitungan titik impas usaha (BEP) dapat

dilihat pada lampiran 4.

FTIP001656/070

[2]

[3]

[1]

HA

K C

IPTA

DIL

IND

UN

GI U

ND

AN

G-U

ND

AN

G

Tidak diperkenankan m

engumum

kan, mem

ublikasikan, mem

perbanyak sebagian atau seluruh karya inidalam

bentuk apapun tanpa izin tertulis

Tidak diperkenankan m

engutip sebagian atau seluruh karya ini tanpa menyebut dan m

encantumkan sum

ber tulisan

Pengutipan hanya diberikan bagi kepentingan akadem

ik, penelitian, penulisan karya ilmiah dan penyusunan laporan

57

4.3.3 Analisis Kelayakan Ekonomi

Analisis kelayakan ekonomi dilihat dari tiga hal, yaitu NPV, IRR, dan B/C

ratio. Untuk lebih jelasnya dijelaskan sebagai berikut :

a) NPV (Net Present Value)

Proses pengupasan untuk memproduksi biji kacang kedelai edamame

dilihat dari nilai NPV dinyatakan layak karena NPV pengupasan bernilai positif

yaitu sebesar Rp 4.991.441,00 sehingga memenuhi kelayakan ekonomi NPV > 0

(Blank & Tarquin, 2002). Nilai NPV yang bernilai positif disebabkan BEP yang

tercapai pada tahun pertama. Kondisi tersebut menyebabkan nilai pendapatan

sekarang lebih besar dari nilai pengeluaran sekarang selama lima tahun masa

pakai mesin sehingga nilai akhir NPV bernilai positif. Penghitungan NPV dapat

dilihat pada lampiran 4.

b) IRR (Internal Rate of Return)

Persyaratan kelayakan ekonomi untuk IRR jika nilai suku bunga IRR >

MARR/Suku bunga bank (Blank & Tarquin, 2002). Hasil penghitungan IRR

sebesar 26,55 % sedangkan nilai suku bunga bank (MARR) yang berlaku adalah

12% (BRI, 2011), maka proses pengupasan menggunakan mesin pelecet kacang

kedelai edamame memenuhi kelayakan ekonomi IRR. Hasil penghitungan tersebut

disebabkan oleh nilai NPV yang positif sehingga saat dicari suku bunga yang

menyebabkan NPV bernilai nol atau negatif menjadi lebih besar dari suku bunga

bank atau MARR. Penghitungan IRR dapat dilihat pada lampiran 4.

c) B/C ratio

Persyaratan kelayakan B/C ratio jika nilai B/C ratio > 1 sedangkan

penghitungan B/C ratio dari proses pengupasan sebesar 1,08. Nilai tersebut sudah

memenuhi kelayakan ekonomi B/C ratio dan menunjukan bahwa usaha tersebut

mempunyai keuntungan (benefit) lebih besar dari biaya produksi (cost).

Penghitungan B/C ratio dapat dilihat pada lampiran 4.

FTIP001656/071

[2]

[3]

[1]

HA

K C

IPTA

DIL

IND

UN

GI U

ND

AN

G-U

ND

AN

G

Tidak diperkenankan m

engumum

kan, mem

ublikasikan, mem

perbanyak sebagian atau seluruh karya inidalam

bentuk apapun tanpa izin tertulis

Tidak diperkenankan m

engutip sebagian atau seluruh karya ini tanpa menyebut dan m

encantumkan sum

ber tulisan

Pengutipan hanya diberikan bagi kepentingan akadem

ik, penelitian, penulisan karya ilmiah dan penyusunan laporan

58

d) PBP (Pay Back Period)

Penghitungan kelayakan metode pay back periode tercapai pada tahun ke

3, yaitu pada saat keuntungan bernilai positif sebesar Rp 1.027.238,42. Dengan

demikian untuk metode pay back periode, usaha tersebut mendapatkan

keuntungan pada tahun ke 3. Hasil penghitungan analisis ekonomi dari mesin

pengupas akan dibandingkan dengan standar kelayakan ekonomi. Hasil

perbandingan hasil penghitungan kelayakan ekonomi dengan standar kelayakan

ekonomi dapat dilihat pada tabel 18. Hasil perbandingan menyatakan seluruh

kriteria kelayakan ekonomi terpenuhi. Kondisi ini dapat dicapai bila seluruh data

penelusuran pustaka serta survei lapangan dalam penghitungan analisis ekonomi

dapat dipenuhi atau dengan melakukan saran perbaikan dari mesin pelecet kacang

kedelai edamame.

Tabel 18. Perbandingan Hasil Analisis Ekonomi Mesin Pelecet Kacang KedelaiEdamame dengan Standar Kelayakan Ekonomi

No Parameter Persyaratan Hasil Uji Keterangan1. NPV NPV > 0 Rp 4.991.441,00 Memenuhi2. IRR IRR > MARR 26,55% Memenuhi3. B/C Ratio B/C ratio > 1 1,08 Memenuhi4. PBP PBP ≤ 5 tahun 2,71 Memenuhi