Analisis Mekanika Fluida Pada Beberapa Jenis Ambang Air Pada Saluran Skala Labolatorium Dan Lapang

Oleh :
Ma’rif Afandi 1), Cahyawan Catur Edi Margana  2), Sirajuddin Haji. Abdullah2)
1)Mahasiswa Program Studi Teknik Pertanian,
2)Staf-Pengajar Program Studi Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pangan dan Agroindustri UNRAM

RINGKASAN
Pertanian di Indonesia sedang berada di persimpangan jalan sebagai penunjang kehidupan berjuta-juta masyarakat Indonesia. Sektor pertanian memerlukan pertumbuhan ekonomi yang kukuh dan pesat.Sektor ini jugaperlu menjadi salah satu komponen utama dalam program dan strategipemerintah untuk mengentaskan kemiskinan. Di masa lampau, pertanian di Indonesia telah mencapai hasil yang baik dan memberikan kontribusi pentingdalam pertumbuhan ekonomi Indonesia, termasuk menciptakan lapanganpekerjaan dan pengurangan kemiskinan secara drastis. Hal ini dicapai denganmemusatkan perhatian pada bahan-bahan pokok seperti beras, jagung, gula,dan kacang kedelai. Akan tetapi, dengan adanya penurunan tajam dalamhasil produktifitas panen dari hampir seluruh jenis bahan pokok, ditambahmayoritas petani yang bekerja di sawah kurang dari setengah hektar, aktifitaspertanian kehilangan potensi untuk menciptakan tambahan lapanganpekerjaan dan peningkatan penghasilan.maka dari itu diperlukan penanganan yang baik dalam pengolahan pertanian salah satunya dengan memperhatikan pengairan atau irigasi supaya tanaman dapat tumbuh dengan baikn. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menganalisis mekanika fluida melalui beberapa ambang pada beberapa saluran segi empat.Hal-hal yang dianalisis antara lain debit, kecepatan dan jenis aliran yang dihasilkan pada saat pengukuran. Penelitian ini dilakukan di dua tempat yaitu lapangan dan laboratorium.Dalam penelitian ini menggunakan penedekatan matematik dan statistik. Pendekatan matematik untuk keperluan rancangan acak kelompok(RAK)sedangkan pendekatan statistik pendekatan statistik dilakukan untuk mengukur kepalitan atau keakuratan data yang dihasilkan..pengukuran dilapangan dilakukan dengan memakai saluran irigasi alami dengan 3 jenis penampang saluran berbentuk persegi, segi tiga dan trapesium sedangkan untuk dilabolatorium alat yang digunakan yaitu motor bakar dan pompa hidrolik dengan 3 jenis penampang saluran yang sama tetapi bentuk dan ukurannya lebih besar disesuaikan dengan saluran irigasi yang digunakan. Perlakuan yang dipakai pada skala labaratorium yaitu 1,2,3 dan 4 sedangkan dilapangan yaitu 7,8,9 dan 10.Berdasarkan hasil pengamatan dan pembahasan dapat disimpulkan bahwa semakin tinggi aliran (h) maka debit yang mengalir juga akan semakin besar sehingga akan berpengaruh terhadap kecepatan aliran.

Kata kunci : Debit Air, Kecepatan Aliran dan Bilangan reynold

Read More

Performansi Traktor Tangan Roda Dua Modifikasi Menjadi Roda Empat Multifungsi (Pengolahan Tanah Dan Penyiangan) Untuk Kacang Tanah Di Kecamatan Gerung Kabupaten Lombok Barat, Nusa Tenggara Barat

Oleh :

Zulpayatun(1), Cahyawan Catur Edi Margana(2), Guyup Mahardhian Dwi Putra (2)

Program Studi Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pangan dan Agroindustri Universitas Mataram


ABSTRAK
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk melakukan uji performansi traktor tangan roda empat multifungsi melalui pengujian pada dua fungsi yakni sebagai mesin pengolahan tanah dan penyiangan. Penelitian ini dilaksanakan di Desa Aik Ampat Kecamatan Gerung Kabupaten Lombok Barat dengan menggunakan Traktor tangan roda empat. Metode yang digunakan adalah metode eksperimental yang dilakukan dilapangan. Adapun perlakuan yang dilaksanakan adalah Kecepatan berjalan traktor berdasarkan persneling yaitu : Perseniling I, Persneling II, Persneling III dan persneling IV. Parameter yang diukur adalah kapasitas lapang aktual, kapasitas lapang teorotis, waktu hilang, efisiensi pengolahan tanah, dan efisiensi penyiangan dengan menggunakan empat variasi kecepatan dan tiga kali ulangan untuk tiap kecepatan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa, semakin rendah kecepatan, nilai kapasitas lapang teoritis (Kt) semakin rendah. Nilai kapasitas lapang aktual (Ka) tertinggi terdapat pada kecepatan 6 km/jam yaitu 0,143 ha/jam untuk 1 bajak dan 0,113 ha/jam untuk 3 bajak. Waktu hilang tertinggi pada pengolahan tanah dengan 3 bajak pada kecepatan 4,44 km/jam yaitu 45,57 %  dan terendah dengan 1 bajak pada kecepatan 5,29 km/jam yaitu 4,23 %. Kedalaman pembajakan tertinggi pada kecepatan 5,29 km/jam pengolahan tanah dengan 3 bajak yaitu pada bajak sebelah kiri 0,076 m dan terendah pada kecepatan 6 km/jam pada bajak tengah 0,012 m. Pengolahan tanah dengan kecepatan 6 km/jam memiliki efisiensi yang paling tinggi diantara kecepatan lainnya baik pengolahan tanah dengan 1 bajak maupun 3 bajak masing-masing sebesar 91,74 % dan 72,53 %. Pada efisiensi penyiangan, kecepatan 6 km/jam memiliki efisiensi penyiangan paling tinggi dibandingkan kecepatan yang lain yaitu sebesar 92,67 %.

Kata Kunci : Traktor tangan roda empat, kapasitas lapang, efisiensi.

Read More

Kajian Kinetika Dan Evaluasi Fisik Pembuatan Produk Manisan Buah Papaya Menggunakan Vacuum Dryer (Pengeringan Hampa Udara)

Oleh :

Nur Anita 1),  Cahyawan  Catur Edi Margana2),  Rahmat Sabani 3)

Program Studi Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pangan dan Agroindustri Universitas Mataram

ABSTRAK
Pengeringan merupakan perpindahan panas dan massa air dari suatu bahan keudara sekeliling dengan tujuan untuk mengurangi sebagian air hingga mencapai kadar air tertentu agar produk dapat tersimpan lebih lama. Dalam sistem atau model pengeringan kinetika, pengeringan dikendalikan oleh besarnya konstanta pengeringan (km/jam). Tujuan penilitian ini adalah untuk mengembangkan model matematik,  menentukan konstanta laju pengeringan pada pengeringan manisan papaya menggunakan pengering vacuum dryer (pengeringan hampa), mempelajari performansi pembuatan manisan papaya menggunakan vacuum dryer (pengeringan hampa), serta mempelajari kinetika alat pengering vacuum dryer (pengeringan hampa). Dalam penilitian ini dilakukan perlakuan waktu yang digunakan dengan 5 aras yaitu 30 menit, 60 menit,  90 menit, 120 menit dan 150 menit. Sedang tekanan medium adalah tekanan hampa pada vacuum drying serta perbandingan tekanan  1atm oven pengering untuk lapis tipis. Hasil penelitian menunjukan bahwa pengeringan manisan papaya menggunakan pengering vacuum dryer lebih cepat dengan variasi tekanan dan suhu ruang pengering. Semakin tinggi tekanan (P, atm) dan suhu (T, oC) ruang pengering maka nilai konstanta (k) laju pengeringan semakin kecil. Nilai kadar air observasi dan prediksi yang didapatkan tidakj auh berbeda. Sehingga diperoleh persamaan matematik konstanta laju pengeringan (k) yaitu :
k(P.T) = 0.297231 – 0.00186004 * P – 0.00926016*T.
Model matematik ini dapat diaplikasikan untuk mendapatkan kadar air dan waktu yang dibutuhkan untuk mengeringkan manisan papaya menggunakan pengeringan vacuum dryer. Dimana waktu yang optimal untuk dilakukan pengeringan manisan papaya adalah 120 menit.

Kata Kunci :Manisan pepaya, vacuum dryer, permodelan matematik, konstanta laju pengeringan, produk

Read More

Analisis Teknis Dan Ekonomi Alat Pengering Hybrid Tenaga Surya (Surya-Listrik) Untuk Pengeringan Biji Kakao (Theobroma Cacao L.)

Oleh
Gustini Muliyani(1), Cahyawan Catur Edi Margana(2), Murad(2)

Program Studi Teknik Pertanian, FakultasTeknologi Pangan dan Agroindustri
Universitas Mataram

ABSTRAK
Sebagai salah satu produsen kakao terbesar didunia, Indonesia  perlu meningkatkan kualitas biji kakao untuk meningkatkan perekonomian nasional. Proses pengolahan biji kakao merupakan factor yang penting dalam menentukan mutu produk akhir kakao. Salah satunya yaitu proses pengeringan yang bertujuan untuk mengurangi kadar air pada biji kakao. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis alat pengering hybrid tenaga surya untuk pengeringan biji kakao secara teknis dan ekonomi. Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Bioproses dan di Laboratorium Daya dan Mesin Pertanian Fakultas Teknologi Pangan dan Agroindustri Universitas Mataram. Parameter analisa adalah kadar air, intensitas matahari, suhu ruang pengering, laju pengeringan, analisa produk, dan analisa ekonomi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa dari alat pengering hybrid tenaga surya layak baik secara teknis maupun ekonomi,  namun tidak lebih efisien dibandingkan dengan oven dengan suhu 40 °C atau full surya karena memiliki nilai konstanta (k) lebih kecil. Diduga khusus hasil rancangan ini adalah disebabkan karena penggunaan konstruksi kolektor dan alat dengan kerangka yang terbuat dari besi mempunyai konduktifitas thermal yang tinggi tidak seperti jika dibuat dari kerangka dan penutup dengan kayu atau hardboard yang mempengaruhi laju pengeringan khususnya pada saat hujan atau mendung atau malam hari. Dari segi ekonomi tidak lebih layak dari alat pengering full surya karena memiliki nilai B/C Rasio, NPV, IRR, dan BEP lebih kecil.

Kata kunci : kakao, pengering hybrid, analisa teknis dan ekonomi

Read More

Kajian Performansi Dan Komparasi Pengepresan Parutan Kelapa Menggunakaan Sistem Kontrol Hidrolik Berdasarkan Beban Bahan Dan Tanpa Beban Bahan

Oleh :
Arya Rendi Firmana1), Cahyawan Catur Edi Margana2), Asih Priyati3)

Program Studi Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pangan dan Agroindustri
Universitas Mataram

ABSTRAK

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui dan mempelajari perancangan alat system control hidrolik yang diaplikasikan dalam pengepresan bahan hasil pertanian serta mempelajari performansi alat system control hidrolik dalam pengepresan santan kelapa. Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Daya dan Mesin Fakultas Teknologi Pangan dan Agroindustri Universitas Mataram pada bulan Januari 2014 sampai bulan Februari 2014. Dalam penelitian ini menggunakan pendekatan matematika dan pendekatan statistik. Pendekatan matematika dilakukan untuk keperluan rancang bangun serta analisis rancang bangun. Pendekatan statistic dilakukan pada saat uji performansi dari alat yang dirancang dengan melakukan 2 perlakuan yaitu perlakuan control tanpa beban (P1) sebanyak 30 ulangan dan perlakuan control dengan beban (P2) sebanyak 4 ulangan. Dari hasil penelitian telah didapatkan hasil pengukuran rata-rata jarak tempuh silinder hidrolik yang berguna tekan adalah 9,243 cm dengan melakukan uji performansi jumlah sampel 30 pengukuran (n = 30)  diperoleh koefisien variasi sebesar 0,132 %, akurasi 2,984, presisi179,755, reproduksibilitas 2,03, dan AQL (Allowable Qualiti Limit) 536,113. Nilai rata-rata performansi system control hidrolik tanpa menggunakan bahan parutan kelapa dari parameter tekanan oli hidrolik (P2) adalah 348034,3133 Pascal, debit cairan berguna tekan (Q3) adalah 0,169 lt/dtk, debit cairan terbuang/disirkulasi tekan (Q2) adalah 0,061 lt/dtk, daya hidrolik adalah 60672,102 Watt, dan daya pengepresan adalah 3,742 Watt. Sedangkan nilai rata-rata performansi system control hidrolik dengan menggunakan bahan parutan kelapa ( n = 4) dari parameter tekanan oli hidrolik (P2) adalah 309743,5 Pascal, debit cairan berguna tekan (Q3) adalah 0.119 lt/dtk, debit cairan terbuang/disirkulasi tekan (Q2) adalah 0,060 lt/dtk, daya hidrolik adalah 37201,355 Watt, dan daya pengepresan adalah 2,847 Watt. Rendemen hasil pengepresan parutan kelapa diperoleh hasil rata-rata sebesar 32,216 %.


Kata kunci : system control hidrolik, perancangan dan performansi hidrolik., pompa hidrolik.

Read More

Karakteristik Pengeringan Lapis Tipis Rumput Laut (Eucheuma Cottoni) Dan Penerapan Model Simulasi Proses Dehidrasi Pada Sistem Direct Green House Effect (Dghe)

Oleh
Ardiansyah1), Cahyawan Catur Edi Margana2), Asih Priyati2)

Program Studi Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pangan dan Agroindustri
Universitas Mataram
ABSTRAK
Direct Green House Effect (DGHE) atau Pengering Efek Rumah Kaca yang dirancangdandikonstruksi bertempat di Desa Seriwe, KecamatanJerowaru, Kabupaten Lombok Timur (Kamaruddin Abdullah, 2012). Alat pengering merupakan alat pengering bangunan yang dinding dan atapnya terbuat dari bahan transparan (fiberglass). Lapisan transparan memungkinkan radiasi gelombang pendek dari matahari masuk dan radiasi gelombang panjang  yang dihasilkan tersekat keluar sehingga mengakibatkan suhu di dalam bangunan lebih tinggi dari suhu lingkungan. Efek inilah yang dikenal dengan efek rumah kaca. Untuk itu lapisan harus mempunyai daya tembus (tranmisivity) yang tinggi dengan daya serap (absorbsivity) dan daya pantul (reflectivity) yang rendah sehingga menyebabkan efek pemanasan setinggi mungkin.Tujuan dari penelitian ini yaitu Mempelajari karakteristik pengeringan lapis tipis rumput laut (Eucheuma Cottoni) dalam hal ini laju pengeringan perjam dengan menggunakan model simulasi pada proses dehidrasi Direct Green House Effect (DGHE) dan Mengukur rasio kadar air (Moisture Ratio) rumput laut selama pengeringan.Penelitian ini dilakukan pada bulanDesember 2012-Oktober 2013. DGHE,denganmenggunakan 3 perlakuan ketebalan tumpukan, yaitu ketebalan  11 cm, 7 cm, dan 4 cm. Pengamatan dan pengambilan data dilakukan setiap 60 menit  sedangkan untuk lapis tipis dengan 5 perlakuan 30oC, 40oC, 50oC, 60oC dan 70oCdilakukan oven di Laboratorium. Selanjutnya data yang diperoleh dianalisis dan diolah untuk mengetahuilaju pengeringan Rasio kadar air dan simulasi lapis tipis untuk konstanta laju pengeringan (k, 1/jam), Suhu (T,oC) dan Kelembaban Relatif (RH, %) selama proses pengeringan.Data diolah menggunakan program Excell dan Stagraphycs Plus 3.1  sesuai dengan parameter yaitu untuk laju pengeringan dengan hasil sebagai berikut k = -0,445706 + 0,0155398*RH - 0,0343736*T.Sedangkan untuk simulasi lapis tipis dandisimulasikanpadaDGHErata-rata = 0,19 sedangkan DGHE yang dianalisisdenganmetodenumerik Newton Raphson(Kirana, 2013)diperoleh rata-rata =0,17 dan simulasi dengankadar air waktuke-t diperoleh %ERMS rata-rata 4,4% dandibawah 10% makavalid (sahih) daripersamaanpenyelesaiansimulasi yang diajukan.

Kata kunci: DGHE, laju pengeringan, rasio kadar air, simulasi

Read More

Mempelajari Karakteristik Aerodinamika Gabah, Sekam Dan Bekatul Pada Aliran Campuran Udara Dan Bahan Pada Pipa Datar

Oleh :
Putri Anggie Anggrianingsih(1), Cahyawan Catur Edi Margana(2), Rahmat Sabani(2)

Program Studi Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pangan dan Agroindustri
Universitas Mataram

ABSTRAK

Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari karakteristik aerodinamika  gabah, sekam dan bekatul pada aliran campuran udara dan bahan pada pipa datar. Penelitian ini dilakukan dalam empat tahap yaitu : 1) penentuan sifat fisik dan geometris pada gabah, sekam dan bekatul dengan melakukan pengukuran langsung terhadap sekam dan bekatul sehingga nantinya akan diperoleh sifat fisik dan geometri dari produk yang meliputi Geometri Mean Diameter (GMD), densitas produk, luas proyeksi (Ap), NRE, dan debit aliran produk yang dapat mempengaruhi perancangan pipa datar dan penerapan sistem pneumatik.  2) penentuan sifat aerodinamika gabah, sekam dan bekatul dengan pengelompokan yang didasarkan atas ukuran produk diantaranya panjang, medium, dan pendek untuk memperoleh kecepatan terminal, kecepatan slip, bilangan Reynold, drag coefficient total baik pengukuran aktual maupun teoritis pada gabah, sekam dan bekatul. 3) Pengambilan data untuk penentuan karakteristik aerodinamika aliran campuran udara dan bahan pada pipa datar dengan perlakuan  kecepatan udara  diatas kecepatan terminal. 4) Pengolahan data menggunakan analisis regresi antara variabel dan parameter yang dicari berdasarkan persamaan-persamaan karakteristik aerodinamika dengan berdasarkan analisis statistik dengan  tingkat kepercayaan 95 %. Berdasarkan analisis perhitungan dan  hasil analisis hubungan antara laju massa produk  (Ms dot)  dengan Nilai Drag Coefficient Total pada gabah, sekam dan bekatul hasil analisis statistik diperoleh P-nilai dalam Tabel ANOVA kurang dari 0.10, secara statistik berpengaruh nyata  hubungan antara Ms dot dengan Drag Coefficient Total. Penerapan model matematika pada pipa datar diperoleh bahwa dengan persamaan yang diajukan kemudian divalidasi dengan besar nilai % ERMS dengan menggunakan persamaan 19 dan 20. Pada perlakuan kecepatan tinggi V3 dan V4 dipeoleh  nilai % ERMS  kurang dari 10% atau  V3 = 8.4% dan sedang untuk kecepatan rendah V4 = 4.6%. Untuk V1 dan V2 nilai ERMS >10%, Hal ini diduga karena kecepatan angin mempengaruhi tingkat kevalidan penerapan persamaan yang diajukan karena pengaruh kehilangan energi pada jarak L variabilitas pergerakannya menjadi besar dan karena dipengaruhi juga oleh sifat bahan itu sendiri. Kecenderungan tersebut juga terjadi pada penentuan kehilangan energi P/L untuk sekam. Perlakuan 1 dan 2 lebih rendah dibandingkan perlakuan 3 dan 4. Untuk sekam pada perlakuan 2,3, dan 4 nilai % ERMS nya <10% dan untuk perlakuan I rendah (VI) juga  mempunyai kecenderungan  nilai ERMS  tinggi (tidak valid)
 
Kata kunci : Aerodinamika gabah, sekam, bekatul, campuran, penerapan pipa datar

Read More

Kajian Karakteristik Dan Simulasi Sistem Mekanik Kontrol Hidrolik Pada Pengepresan Santan Minyak Kelapa

Oleh :
Akang Riswanto1), Cahyawan Catur Edi Margana2), Asih Priyati3)

Program Studi Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pangan dan Agroindustri
Universitas Mataram

ABSTRAK

Penelitian ini bertujuan mempelajari karakteristik sistem kontrol hidrolik pada alat pengepres santan kelapa serta melakukan simulasi persamaan  yang di ajukan di bandingkan dengan data aktual yang diperoleh dalam alat pengepresan santan kelapa. Penelitian dilakukan di laboratorium Daya dan Mesin Fakultas Teknologi Pangan dan Agroindustri Universitas Mataram pada bulan Oktober 2013 sampai bulan Februari 2014. Penelitian menerapkan  Rancangan Acak Lengkap  (RAL) dengan perlakuan beban tekan dengan  5  aras yaitu dengan aras perlakuan beban tekan 3kg, 5kg, 7kg, 9kg, dan 11kg. Sedangkan pendekatan statistik dilakukan dengan analisis regresi untuk melihat hubungan antara variabel bebas dengan tidak bebas. Parameter yang diamati antara lain kecepatan, tekanan pengepres, daya pengepres, jarak displasemen, kapasitas, serta  rendemen. Telah diperoleh analisis regresi dengan bantuan software packaged Statgraphycs Plus 3.1. Persamaan hubungan antara beban tekan dengan semua parameter yang diteliti. Sedang hasil simulasi sistem control hidrolik dengan menggunakan bahan parutan kelapa dari parameter tekanan oli hidrolik (P2) adalah 312062.7 Pascal, debit cairan berguna tekan (Q3) adalah 0.119 lt/dtk, debit cairan terbuang / sirkulasi tekan (Q2) adalah 0,060 lt/dtk, daya hidrolik adalah 37201,355 Watt, dan daya pengepresan adalah 2,847 kWatt. Rendemen hasil pengepresan parutan kelapa diperoleh dengan hasil rata-rata sebesar 30.784 %. Serta uji dengan menggunakan % ERMS diperoleh sebesar 7.513 % mempunyai nilai kurang dari 10 %. Sehingga persamaan sistem hidrolik yang diajukan adalah valid (shahih).

Kata kunci : Sistem kontrol hidrolik, parameter pengepres parut kelapa, simulasi.

Read More