PERANCANGAN

MESIN PENCETAK KRUPUK

                 Disusun Oleh :

Lesty Nuri Fermila

              

            

     

Kata Pengantar

Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas selesainya tugas mata kuliah Tugas Perancangan 2 ini. Tidak sedikit kendala yang menghadang penyusun dalam menyelesaikan tugasnya, namun berkat Rahmat dan HidayahNya telah membimbing penyusun untuk terus berusaha menyelesaikan salah satu mata kuliah di Jurusan Teknik Desain dan Manufaktur ini.

Mata kuliah ini merupakan persyaratan untuk menyelesaikan studi tingkat Sains Terapan pada jurusan Teknik Desain Manufaktur Politeknik Perkapalan Negeri Surabaya.

Penyusun harus mengakui, laporan ini masih jauh dari sempurna, semua karena keterbatasan waktu dan pengetahuan serta kemampuan penyusun sebagai manusia biasa. Untuk itu penyusun mohon maaf atas semua kekurangan dan kesalahan yang terjadi dalam penyusunan laporan dan Gambar Tugas Perancangan 4 ini.

Namun penyusun  tetap berharap, sekecil apapun semoga tugas ini dapat bermanfaat khususnya bagi penyusun secara pribadi dan semuanya pada umumnya.

                                           Penulis

Daftar Isi

Halaman Judul .............................................................................................................. i

Lembar Penilaian.......................................................................................................... ii

Halaman Pengesahan.................................................................................................... 1

Kata Pengantar............................................................................................................. 2

Daftar Isi...................................................................................................................... 3

BAB I PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang............................................................................................ 4

I.2 Rumusan Masalah....................................................................................... 5

I.3 Batasan Masalah......................................................................................... 6

I.4 Tujuan dan Manfaat.................................................................................... 6

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

II.1 Keunggulan Mesin.................................................................................... 7

II.2 Potensi Aplikasi......................................................................................... 7

II.3 Prinsip Kerja.............................................................................................. 8

BAB III PERHITUNGAN

III.1 Desain mesin............................................................................................ 9

III.2 Spesifikasi Mesin................................................................................... 10

III.3 Perhitungan Manual............................................................................... 10

III.4 Perhitungan Dengan Menggunakan Excel....................................... 15

BAB IV PENUTUP

IV.1 Simpulan................................................................................................ 16

IV.2 Saran...................................................................................................... 16

Lampiran Gambar................................................................................................. 17

           

BAB I

PENDAHULUAN

I. 1  Latar Belakang

Krupuk adalah makanan ringan yang terbuat dari tepung tapioka dicampur dengan tepung pati,  air, garam dan bumbu penyedap secukupnya dengan perbandingan 50 kg tapioka : 20 kg pati : 10 liter. Berhasil atau tidaknya dalam pembuatan krupuk ini tergantung pada adonan bahan yang digunakan dan keadaan cuaca.

Dalam rangka memudahkan para produsen krupuk dengan ini saya akan membuat rancang bangun mesin pembuat cetakan krupuk dengan sistem screw horisontal dan conveyor. Kelebihan mesin ini dapat menggantikan proses pembuatan cetakan yang selama ini dilakukan secara manual, kapasitas produksi besar, membutuhkan waktu produksi singkat dan tenaga cukup satu orang. Permasalahan pada pengrajin ini mengakibatkan proses produksi krupuk terhambat dan tidak bisa mencapai target. Selama ini adonan krupuk banyak yang terbuang.

Permasalahan utama yang dihadapi oleh pengrajin krupuk adalah pada saat proses penekanan adonan dalam mesin cetak masih bersifat tradisional yang mengandalkan tenaga manusia dengan cara pedal pada proses penekanan adonan sehingga adonan banyak yang reject. Hal ini mengakibatkan bahan baku yang dibutuhkan banyak dan jumlah produksinya terbatas,sehingga pengrajin krupuk tidak dapat memenuhi permintaan konsumen secara tepat waktu. Selain itu krupuk yang dihasilkan kualitasnya rendah dari bentuk, ukuran, keretakan yang pada akhirnya daya jual rendah.

Meningkatnya jumlah penduduk dan taraf hidup masyarakat, memerlukan lebih banyak bahan pangan untuk memenuhi kebutuhannya. Kebutuhan pangan merupakan kebutuhan pokok manusia. Berbagai jenis makanan baik makanan basah maupun makanan kering dalam berbagai bentuk, warna dan cita rasa menjadi kebutuhan manusia.

Permasalahan utama yang dihadapi oleh industri kecil krupuk yang adalah pada saat proses pencetakan adonan, masih bersifat manual yang mengandalkan tenaga manusia sehingga antara adonan yang keluar dari arah vertikal dengan proses cetak tidak imbang, banyak bahan adonan yang reject, waktu produksi lama, kapasitas produksi terbatas,  produk kurang higienis, kualitas produk rendah, ketebalan dan ukuran krupuk tidak sama (besar-kecil). Hal ini mengakibatkan proses produksi terhambat, jumlah produksinya terbatas, sehingga tidak dapat memenuhi permintaan konsumen secara tepat waktu.

Kapasitas produksi krupuk apabila dilakukan secara manual rata-rata mencapai 70 kg bahan baku yang dapat menghasilkan 5.600 biji krupuk/hari. Apabila mengunakan mesin screw horisontal, kapasitas produksi bisa mencapai 200 kg/jam atau 16 kwintal/hari bahan baku yang dapat menghasilkan 128.000 biji krupuk/hari, sehingga kapasitas produksi dan keuntungan yang diperoleh meningkat.

Mesin krupuk dengan sistem screw horisontal yang digunakan untuk menekan adonan makanan untuk membentuk selendang hingga homogen dan memotong menjadi potongan-potongan sesuai ukuran yang dibutuhkan. Adapun ketebalan produk makanan dapat dilakukan dengan mengatur jarak antar screw horisontal.

Sistem Screw horisontal adalah proses penekanan adonan makanan yang menggunakan ke dalam barrel agar adonan keluar melalui lubang cetakan. Screw ini dibuat dari bahan St 304 Stainless, agar hiegienitas produk makanan terjamin.

Dengan penerapan mesin pembuat cetakan krupuk ini dapat meningkatkan kapasitas produksi dan efisiensi bahan baku sehingga keuntungan pengrajin krupuk meningkat.

I.2        Rumusan Masalah

Rumusan masalah yang dibahas dalam laporan tugas perancangan IV  ini adalah :

1.         Bagaimana merencanakan dan merancang sebuah mesin pencetak krupuk berkapasitas 128.000 biji/hari.

2.         Menghitung konstruksi dari mesin pencetak krupuk.

3.         Bagaimana hasil analisa elemen hingga dari perhitungan struktur mesin pencetak krupuk.

4.         Membuat gambar rencana umum dari mesin pencetak krupuk.

5.         Membuat gambar kerja dari mesin pencetak krupuk.

I.3        Batasan Masalah

Batasan masalah yang dibahas dalam laporan tugas perancangan II  ini adalah :

1.      Merencanakan mesin pencetak krupuk berkapasitas 128.000 biji/hari dengan daya mesin ½ HP.

2.      Bahan yang digunakan adalah baja konstruksi yang memiliki σ_a= 400 N/mm²,   sf= 4 dan σ_b= 100 N/mm².

3.      Menganalisa elemen hingga dengan menggunakan software MSC. Patran2005r2.

4.      Gambar menggunakan standard ISO.

I.4   Tujuan dan Manfaat

Tujuan dan manfaat laporan tugas perancangan II  ini adalah :

1.      Mampu merencanakan dan merancang mesin pencetak krupuk.

2.      Mampu menghitung konstruksi dari mesin pencetak krupuk.

3.      Mampu menganalisa dan membuat gambar kerja mesin pencetak krupuk.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

II. 1     Keunggulan Teknologi Mesin Krupuk

1.      Kapasitas produksi besar (128.000 biji krupuk/hari) sehingga dapat memenuhi kebutuhan konsumen seiring dengan meningkatnya keuntungan

2.      Perawatan mudan dan sederhana

3.      Kualitas produk yang dihasilkan lebih baik dengan bentuk dan ukuran sama, minimnya tingkat keretakan.

4.      Pengoperasian mudah

5.      Mesin ini bekerja dengan sistem penggerak motor listrik sehingga tidak tergantung pada kekuatan tenaga manusia.

6.      Bersifat multifungsi, karena dapat digunakan untuk mencetak adonan untuk jenis  produk makanan lain yang sejenis.

7.      Umur teknis lama

8.      Penekanan adonan menggunakan screw posisi horisontal, sehingga proses produksi cepat, tingkat homogenitasnya lebih tinggi dan kualitas produk semakin meningkat.

1 

2 

II.2      Potensi Aplikasi

Mesin pembuat krupuk dengan sistem screw horisontal yang dirancang bangun ini mampu melakukan proses pembuatan model krupuk dan jenis makanan lain yang sejenis yang selama ini dilakukan secara manual. Mesin krupuk ini mempunyai potensi aplikasi yang multifungsi, mengingat disamping untuk membuat berbagai macam bentuk krupuk, mesin ini juga dapat digunakan untuk membuat mie, bihun, rambak asoi, getuk, dengan cara mengganti cetakan saja.

Produk yang dihasilkan menggunakan mesin dengan sistem screw horisontal ini mempunyai kualitas yang lebih bagus ditinjau dari bentuk, ukuran, kepadatan bahan, kekenyalan, kadar air dan minimnya tingkat keretakan produk. Mesin ini mampu meningkatkan kapasitas produksi karak mencapai 200 kg /jam. Dengan mesin sistem screw horisontal ini, dapat memberdayakan industri makanan dan meningkatkan harga jual produk sehingga keuntungan meningkat.

II.3      Prinsip Kerja Mesin Krupuk Sistem Screw Horisontal

1.      Mesin dihidupkan dan dilakukan set up mesin

2.      Adonan makanan dimasukkan dalam hopper (corong masuk).

Dalam pembuatan adonan ini, bahan baku berupa tepung tapioka sebanyak 50 kg dicampur dengan 20 kg tepung pati dan ditambahkan bumbu serata air secukupnya. Apabila menghendaki krupuk yang berwarna, agar kelihatan menarik, maka tambahkan pewarna secukupnya.

3.      Adonan tersebut selanjutnya diaduk di dalam hopper menggunakan pengaduk dari bahan St 304 stainless hingga homogen.

4.      Adonan masuk ke dalam barrel, ditekan oleh screw horisontal

5.      Adonan akan turun melalui lubang-lubang cetakan membentuk krupuk sesuai model yang diinginkan dengan cara mengganti cetakan.

6.      Krupuk yang dihasilkan akan melewati conveyor.

7.      Sisa-sisa adonan yang menempel pada krupuk akan dipotong dengan pisau potong diujung conveyor.

8.      Selanjutnya krupuk yang dihasilkan diproses lebih lanjut yaitu pengukusan, penirisan, penjemuran, sangrai, digoreng, dan dikemas.

BAB III

PERHITUNGAN

III.1    Desain Mesin Pencetak Krupuk

Gb.1 General Arrangement Mesin Pencetak Krupuk

Desain gambar mesin krupuk terdiri dari beberapa komponen utama dan komponen pendukung yaitu :

1.      Reducer

2.      Rangka Utama

3.      Motor Listrik

4.      Penutup Rantai

5.      Rangka Mesin

6.      Hopper

7.      Screw

8.      Pengaduk ganda

9.      Conveyor

10.  Pulley + belt

11.  Pemotong

12.  Bearing

13.  Inverter

III.2    Spesifikasi Mesin Pencetak Krupuk

·         Type                                     : Mesin Pencetak Krupuk

·         Kapasitas                              : 128.000 biji/hari

·         Penggerak motor                  : ½ HP

·         Daya Conveyor                   : ½ HP

·         Dimensi                                : 1.375 x 500 x 940

·         Listrik                                  : 500 Watt

·         Sistem                                  : Screw dan Transmisi

III.3    Perhitungan Manual Mesin

1)      Perhitungan Konstruksi Mesin

       Estimasi Beban :

Bagian-Bagian Mesin	Berat
Hopper	2.5	kg
Reducer	30.5	kg
Tabung Silinder	4.15	kg
Screw Conveyor	12	kg
Poros	1	kg
Plat atas meja	41	kg
Penyangga2	20	kg
Berat adonan/ masukan	5	kg
Total	116.15	kg
10% beban tambahan	11.615	kg
Jumlah	127.765	kg
Pembulatan	130	kg

2. Perhitungan Profil

3. Kapasitas adonan

    m = 50 kg

    

    t = 3600 s

    

   Q = m/t

       = 50/3600 

       

       = 0.013889 kg/s

3. Komponen mesin

4. Perhitungan kopling

BAB IV

PENUTUP

IV.1     Simpulan

Dari hasil pembahasan yang diuraikan pada laporan tugas perancangan ini, diperoleh kesimpulan sebagai berikut:

1. Dalam melakukan perancangan hal pertama yang harus dilakukan

adalah menentukan ukuran-ukuran utama dari mesin yang akan dirancang.

2. Melakukan perhitungan pada bagian-bagian yang akan dirancang.

Menentukan jenis material yang akan digunakan karena akan sangat berpengaruh terhadap  perhitungan tersebut. Pilihlah material yang ada dipasaran  dan sesuai dengan Standart Nasional Indonesia untuk mempermudah dalam perancangan crane tersebut. Perhitungan tersebut harus sesuai dengan standart yang telah ditentukan agar memiliki faktor keamanan. Untuk komponen-komponen yang sederhana, sebaiknya menggunakan produk yang sudah ada dipasaran karena akan mempermudah dalam proses perancangan.

3. Gambar kerja yang dibuat harus sesuai dengan standart yang telah

ditentukan, yaitu ISO. Hal ini bertujuan agar tidak terjadi kesalahan dalam pembacaan gambar kerja yang telah dibuat.

IV.2     Saran

Dalam melakukan perancangan, yang harus dilakukan terlebih dahulu adalah mencari data atau informasi yang dibutuhkan sebagai pembanding dalam melakukan perancangan, misalnya adalah gambar desain, jenis material yang digunakan, prinsip kerja, komponen yang akan dirancang, standart-standart yang digunakan, dan lain-lain.

                                                          LAMPIRAN