MODIFIKASI DAN UJI FUNGSIONAL MESIN PEMANEN … · pompa vakum dan pompa air. Pompa vakum berfungsi untuk mempertahankan keadaan vakum dalam sistem dengan cara menghisap udara yang

MODIFIKASI DAN UJI FUNGSIONAL MESIN PEMANEN

UDANG TIPE VAKUM

SKRIPSI

ABDUL HAFIZH

F14080034

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

2013

ABSTRAK

ABDUL HAFIZH. Modifikasi dan Uji Fungsional Mesin Pemanen Udang Tipe Vakum. Dibimbing

oleh SAM HERODIAN.

Di indonesia, ikan dan udang merupakan komoditas perikanan yang berpotensi untuk

dikembangkan. Pemasaran komoditas ikan dan udang tidak hanya di Indonesia namun sudah

dipasarkan di luar negeri. Sehingga keseluruhan dari proses produksi harus diperhatikan salah satunya

adalah proses pemanenan agar produk yang dihasilkan berkualitas tinggi. Sejauh ini mekanisme

pemanenan ikan dan udang masih menggunakan cara tradisional, hanya sebagian kecil perusahaan

yang menggunakan mesin mekanis. Tujuan dari penelitian ini untuk memodifikasi mesin pemanen

ikan dan udang agar menghasilkan mesin pemanen yang efisien dan efektif sehingga dapat menjamin

mutu ikan dan udang. Tahapan dari penelitian ini dimulai dari identifikasi masalah, analisis

rancangan, modifikasi prototipe, dan uji fungsional. Mesin ini menggunakan pompa vakum dan

pompa air. Pompa air ini bertujuan untuk menghisap komoditas yang ada di kolam. Sedangkan pompa

vakum bertujuan untuk mempertahankan keadaan vakum dalam sistem. Dari hasil penelitian ini,

diperoleh debit dan kecepatan hisap rata-rata sebesar 1.84 l/det dan 0.23 m/det pada tangki 1.

Sedangkan pada tangki 2, debit dan kecepatan hisap rata-rata sebesar 1.63 l/det dan 0.52m/det.

Kesimpulan dari penelitian ini adalah modifikasi mesin pemanen udang masih belum menunjukkan

performansi yang baik dan masih membutuhkan penelitian lanjutan.

Kata Kunci : Mesin pemanen, Vakum, Ikan, Udang

ABSTRACK

ABDUL HAFIZH. Modification And Test Function Of A Vacuum-Type Shrimp Harvester.

Supervised by SAM HERODIAN.

In Indonesia, the fishery commodities that can be developed are fish and shrimp. Fish and

shrimp commodities is not only marketed in Indonesia but has been marketed overseas. So, the whole

of the production process must be considered, one of them is harvesting that produced high-quality

products. So far the harvesting process of fishery commoditiesin in Indonesia is still using the

traditional method. The object of this research is to modify fish and shrimp harvester to produce an

efficiency and effectiveness of harvesting machinery so that can be maintained the quality of fish and

shrimp. Stages of this research are started from problems identification, analysis of the design,

modification, and functional testing. Fish and shrimp harvester consist of vacuum pump and water

pump. The functional aim of water pump is to suck commodities from the pond, where as and the

vacuum pump is to maintain the vaccum condition inside the system. The results of this research

obtained flow rate and suction velocity average are 1.84 l/s and 0.23 m/s in the tank 1. While in the

tank 2, flow rate and suction velocity average are 1.63 l/s and 0.52 m/s respectively. At the end of this

research, this modified fish and shrimp harvester is still not able to show good performance, and still

need to conduct further research.

Keywords : Harvester, Vacuum, Fish, Shrimp

Abdul Hafizh. F14080034. Modifikasidan Uji Fungsional Mesin Pemanen Udang Tipe Vakum. Di

bawah bimbingan Sam Herodian. 2013.

RINGKASAN

Perikanan merupakan salah satu sektor agribisnis terbesar di Indonesia yang berpotensi besar

untuk dikembangkan. Komoditas tersebut diantaranya adalah ikan dan udang. Ikan dan dan udang

memiliki peranan penting dalam perekonomian indonesia dengan pemasaran di dalam maupun di luar

negeri. Sehingga keseluruhan proses produksi menjadi hal yang sangat diperhatikan agar diperoleh

produk yang berkualitas tinggi, salah satu proses yang terpenting adalah pemanenan ikan dan udang.

Sejauh ini mekanisme pemanenan ikan dan udang masih menggunakan cara tradisional. Menurut

Mujiman dan Suyanto (2005), cara yang paling modern untuk memanen udang adalah dengan

menggunakan jaring (trawl) yang dibagian mulutnya dialiri listrik dan ditarik oleh 3-4 orang dengan

mengelilingi tambak. Pemaenenan dengan metode ini akan mengakibatkan stress pada udang dan

beresiko tinggi bagi orang yang masuk ke dalam tambak. Selain alat tradisional, alat modern yang

berupa alat mekanis pemanen udang sudah banyak digunakan oleh perusahaan-perusahaan besar

dalam beberapa tahun ini. Namun, kendala dari alat tersebut adalah tingkat kecacatan udang pada saat

dipanen masih cukup tinggi.

Tujuan dari penelitian ini adalah memodifikasi mesin pemanen ikan dan udang agar

menghasilkan mesin pemanen yang efisien dan efektif sehingga dapat menjamin mutu ikan dan

udang yang baik dengan cara memodifikasi saluran inlet dan memperbesar power pompa.

Penelitian ini dimulai sejak Desember 2012 sampai dengan Februari 2013 di Laboratorium

Lapangan Siswadhi Soepardjo, Departemen Teknik Mesin dan Bioasistem, Fakultas Teknologi

Pertanian, IPB. Metode yang dilakukan pada penelitian ini adalah identifikasi permasalahan, analisis

perancangan, modifikasi prototipe, dan uji fungsional. Penelitian ini menggunakan 2 pompa yaitu

pompa vakum dan pompa air. Pompa vakum berfungsi untuk mempertahankan keadaan vakum dalam

sistem dengan cara menghisap udara yang masuk ke dalam sistem dan membuangnya ke lingkungan.

Sedangkan pompa air berfungsi untuk menghisap komoditas yang berada di dalam kolam tanpa

melalui impeller yang bertujuan agar ikan dan udang yang dipanen tidak mengalami kerusakan.

Data yang diambil dalam penelitian ini adalah debit air pada mesin pemanen udang. Debit

tersebut digunakan untuk menghitung data kecepatan, tekanan, dan jenis aliran dari bilangan Reynold

yang diketahui. Pengukuran debit yang dilakukan menggunakan metode volumetrik. Metode tersebut

dilakukan dengan cara air ditampung dalam sebuah wadah dengan volume 20 liter per satuan waktu.

Pengambilan data dilakukan pada kedua tangki, yaitu tangki 1 dengan mulut hisap dan saluran inlet 4

inchi tanpa menggunakan instalasi pompa vakum dan tangki 2 dengan mulut hisap 4 inchi dan saluran

inlet 2.5 inchi dengan menggunakan instalasi pompa vakum. Data yang diambil sebanyak empat kali

ulangan pada masing-masing tangki dan setiap ulangan dilakukan sepuluh kali pengambilan data.

Dari data pengukuran, terlihat debit tertinggi pada tangki 2 sebesar 1.77 l/det dengan kecepatan

hisap sebesar 0.56 m/det sedangkan pada tangki 1 sebesar 2.06 l/det dengan kecepatan hisap sebesar

0.25 m/det. Debit yang dihasilkan pada tangki 1 cenderung turun atau tidak konstan. Debit yang

menurun tersebut dikarenakan pada tangki 1 tidak menggunakan instalasi pompa vakum sehingga

kebocoran yang terjadi tidak dapat dikurangi. Debit pada tangki 1 (tidak menggunakan pompa vakum)

lebih tinggi dibandingkan dengan tangki 2 (menggunakan pompa vakum). Hal ini dikarenakan

kebocoran yang terjadi pada tangki 2 lebih banyak dibandingkan pada tangki 1. Namun pada selang

waktu tertentu debit yang dihasilkan tangki 2 cukup konstan yang menandakan bahwa pompa vakum

berfungsi dengan baik.

Dari data pengukuran penelitian sebelumnya, debit rata-rata yang dihasilkan pada tangki 1

sebesar 1.83 l/det dengan kecepatan hisap rata-rata 0.23 m/det. Sedangkan pada tangki 2, debit rata-

rata sebesar 4.97 l/det dengan kecepatan hisap rata-rata 0.61 m/det. Pada penelitian ini, debit dan

kecepatan hisap rata-rata pada tangki 1 sebesar 1.84 l/det dan 0.23 m/det. Sedangkan pada tangki 2,

debit dan kecepatan hisap rata-rata sebesar 1.63 l/det dan 0.52 m/det. Terlihat bahwa pada tangki 1

debit yang dihasilkan sama dengan penelitian sebelumnya. Debit tersebut masih terbilang kecil karena

belum mampu menghisap ikan yang berada di kolam. Pada tangki 2 terlihat perbedaan yang cukup

besar yaitu pada penelitian ini nilai debit dan kecepatan hisap rata-rata yang diperoleh lebih kecil. Hal

ini terjadi karena adanya kebocoran yang lebih banyak dibandingkan sebelumnya. Selain kebocoran

pada tangki, kebocoran terjadi pada saat mengganti saluran inlet, sambungan perpipaan dan

keran(valve), serta kebocoran pada intake pada pompa sehingga kondisi sistem pada mesin tidak

100% dalam keadaan vakum.

Nilai tekanan yang diperoleh pada masing-masing tangki sangat jauh berbeda. Untuk tangki 1,

nilai tekanan pada penampang hidrolik yang berukuran kecil sebesar 78.40 kPa sedangkan tekanan

pada penampang hidrolik besar (tangki) sebesar 15.89 kPa. Pada tangki 2, nilai tekanan pada

penampang hidrolik yang berukuran kecil sebesar 78.40 kPa sedangkan tekanan pada penampang

hidrolik besar sebesar 6.20 kPa.

Jenis aliran dibedakan menjadi 3 yaitu aliran laminer, aliran transisi, dan aliran turbulen. Aliran

laminer terjadi jika bilangan Reynold ≤ 2200, aliran turbulen terjadi jika bilangan Reynold ≥ 4000,

dan aliran transisi terjadi jika bilangan Reynold berada di tengah-tengah dari nilai aliran laminer dan

aliran turbulen. Jenis aliran yang terjadi pada tangki 1 adalah aliran turbulen dan aliran transisi. Aliran

turbulen terjadi pada penampang hidrolik kecil (saluran inlet) yang berdiameter 4 inchi. Nilai bilangan

Reynold pada penampang kecil berkisar 17010.66 sampai 43286.04. Sedangkan penampang yang

besar (tangki) aliran yang terjadi adalah jenis aliran turbulen dan transisi. Nilai bilangan Reynold yang

terjadi pada penampang besar berkisar antara 2263.23 sampai dengan 5759.11. Pada tangki 2, jenis

aliran yang terjadi adalah aliran turbulen dan transisi. Aliran turbulen terjadi di penampang hidrolik

kecil yang berdiameter 2.5 inchi. Nilai bilangan Reynoldnya berkisar 32683.39 sampai dengan

44622.39. Sedangkan aliran transisi terjadi pada tangki dengan nilai bilangan Reynold berkisar

2717.78 sampai dengan 3710.56.

Jenis aliran tangki 2 pada penelitian sebelumnya adalah turbulen baik pada penampang hidrolik

kecil ataupun besar. Sedangkan pada penelitian ini, jenis aliran airnya adalah turbulen dan transisi.

Perbedaan jenis aliran ini dikarenakan adanya perbedaan deiameter saluran inlet dan debit aliran.

Penelitian sebelumnya menggunakan diameter saluran inlet 4 inchi sedangkan pada penelitian ini

diameter saluran inletnya sebesar 2.5 inchi. Dari hasil penelitian ini, mesin pemanen belum mampu

untuk menghisap ikan dan udang yang berada di kolam menuju tangki penampungan.

MODIFIKASI DAN UJI FUNGSIONAL MESIN PEMANEN

UDANG TIPE VAKUM

SKRIPSI

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN

pada Departemen Teknik Mesin dan Biosistem,

Fakultas Teknologi Pertanian,

Institut Pertanian Bogor

Oleh :

ABDUL HAFIZH

F14080034

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2013

Judulskripsi : Modifikasi dan Uji Fungsional Mesin Pemanen Udang Tipe Vakum

Nama : Abdul Hafizh

NIM : F14080034

Menyetujui,

Pembimbing Akademik,

(Dr. Ir. Sam Herodian, MS.)

NIP. 19620529 198703 1 002

Mengetahui,

Ketua Departemen,

(Dr. Ir. Desrial, M.Eng)

NIP 19661201 199103 1 004

Tanggal lulus :

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI

DAN SUMBER INFORMASI

Saya menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa skripsi dengan judul Modifikasi dan Uji

Fungsional Mesin Pemanen Udang Tipe Vakum adalah hasil karya saya sendiri dengan arahan

Dosen Pembimbing Akademik, dan belum diajukan dalam bentuk apapun pada perguruan tinggi

manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak

diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di

bagian akhir skripsi ini.

Bogor, Maret 2013

Yang membuat pernyataan

Abdul Hafizh

F14080034

© Hak cipta milik Institut Pertanian Bogor, tahun 2013

Hak cipta dilindungi

Dilarang mengutip dan memperbanyak tanpa izin tertulis dari

Institut Pertanian Bogor, sebagian atau seluruhnya dalam bentuk apapun baik cetak, fotocopi,

microfilm, dan sebagainya

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Palembang pada tanggal 30 Mei 1990 dan

merupakan anak kedua dari pasangan Edi Yanto dan Ning Cik. Pendidikan

formal yang ditempuh penulis dimulai dari pendidikan dasar di SD Negeri

152 Palembang dan lulus tahun 2002. Penulis melanjutkan pendidikan

menengah pertama di SLTP Negeri 22 Palembang dan lulus pada tahun 2005.

Setelah itu melanjutkan ke SMA Negeri 1 Palembang dan lulus pada tahun

2008. Tahun 2008, penulis melanjutkan pendidikan ke jenjang yang lebih

tinggi yaitu Strata 1(S1) di Mayor Teknik Pertanian, Departemen Teknik

Mesin dan Biositem, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor

melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI). Di semester lima, penulis memilih bagian

Ergonomika dan Elektronika Pertanian (Ergotron) dengan dosen pembimbing akademik Dr. Ir. Sam

Herodian, MS.

Penulis melaksanakan kegiatan Praktik Lapangan di PT. Laju Perdana Indah, Ogan Komering

Ulu Timur, Sumatera Selatan dengan judul “Aspek Ergonomika dan K3 (Keselamatan dan Kesehatan

Kerja) di Workshop PT. Laju Perdana Indah Oku Timur, Sumatera Selatan”. Sebagai salah satu syarat

untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian (STP), penulis menyelesaikan skripsi dengan

judul “Modifikasi dan Uji Fungsional Mesin Pemanen Udang Tipe Vakum”di bawah bimbingan Dr.

Ir. Sam Herodian, MS.

Selama masa kuliah, penulis pernah mengikuti Organisasi Mahasiswa Daerah (OMDA) IPB

2008-2019 dan Badan Eksekutif Mahasiswa (BEM) Fateta IPB 2010-2011. Selain itu juga penulis

pernah mengikuti beberapa kepanitian di dalam kampus antara lain Ketua Divisi Publikasi, Dekporasi,

dan Dokumentasi Tryout Ikatan Mahasiswa Bumi Sriwijaya (2009), Ketua Divisi Publikasi, Dekorasi,

dan Dokumentasi Masa Perkenalan Fakultas(2010) , StaffDivisi Medis Masa Perkenalan Departemen

Teknik Pertanian(2010), Staff Divisi Publikasi, Dekorasi, dan Dokumentasi Red’s Cup Fateta (2010),

serta Ketua Divisi Red’s Bazar Competition (2011) .

ix

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas karunia-Nya yang telah

memberikan kelancaran atas kegiatan penelitian dan penulisan skripsi yang berjudul ‘Modifikasi dan

Uji Fungsional Mesin Pemanen Udang Tipe Vakum’. Shalawat serta salam penulis haturkan kepada

Nabi Muhammad SAW yang selalu memberikan suri teladan kepada umat manusia hingga akhir

zaman.

Ucapan terima kasih juga tidak lupa penulis sampaikan kepada pihak-pihak terkait yang telah

memberikan bantuan dan dukungan selama kegiatan penelitian dan penulisan skripsi. Ucapan terima

kasih ini penulis tujukan kepada

1. Dr. Ir. Sam Herodian, MS selaku pembimbing akademik, atas segala bimbingan dan

motivasinya yang sangat berharga selama dalam proses pengerjaan skripsi penulis.

2. Dr. Ir. Dyah Wulandani, M.Si dan Dr. Lenny Saulia, S.TP, M.Si yang telah berkenan

menjadi dosen penguji dan memberikan masukan yang sangat berharga bagi penulis.

3. Ayah (Edi Yanto), Ibu(Ning cik), kakak(Choiruddin), Adik (Muhammad Agus Ichsan) yang

selalu memberikan semangat dan motivasi selama penulis berada di bangku perkuliahan.

4. Sahabat-sahabat seperjuangan dan sepenanggungan di Hatori (Andika Pandu Wibisono, Dwi

Okta Priyandi, Iput Pradiko, Mochlisin Andriyanto, Pungky Ari Wibowo, Rudy Ryanto,

Taufik Yuliawan) yang telah memberikan keceriaan, kebahagiaan, dan kesedihan selama 3

tahun di kontrakan serta mengajarkan arti dari rasa kekeluargaan dan kebersamaan yang

begitu kuat.

5. Sahabat-sahabat Magenta TEP 45 yang telah memberikan keceriaan, kegembiraan, dan rasa

kekeluargaan serta arti kebersamaan selama dalam perkuliahan.

6. Teman-teman Praktik Lapangan (Diza Puspa Arista, Rizky Maulaya, Panji Laksamana dan

Johannes Sipangkar) yang telah memberikan keceriaan dan banayk membantu selama penulis

melakukan praktik lapangan.

7. Tamu-tamu Hatori yang kedatangannya selalu mengusik ketentraman penghuni namun selalu

dinanti kedatangannya (Asep, Emod, Yuda, Firman, Citra).

8. Mochlisin Andriyanto sebagai salah satu sahabat yang selalu membantu dalam segala hal.

9. Sahabat-sahabat seperjuangan (Gladys Citra Pratiwi dan Sunu Ariastin) yang selama 4 tahun

ini selalu menjaga kekompakan dalam keadaan apapun juga.

10. Sahabat-sahabat asrama C2 (Eko, Adit, Agus, Wildan, Fauzi, Taufik siregar, Panji, Andri,

Sapto, Oki, Andra, Concon, Taufik Yuliawan, Rifky, Gilang, Pandu, Bang Ranto, Okta dll)

yang selama setahun mengajarkan arti kebersamaan, arti kekeluargaan serta arti berbagi

dalam keadaan suka ataupun duka.

11. Sahabat-sahabat Tingkat Persiapan Bersama (TPB) B04 yang selalu memberikan keceriaan

pada masa TPB.

12. Teman-teman yang mempunyai selera musik yang sama (Hazirrur Rohman, Nindyta agustina

dan Arum Puspa Pratiwi) dan selalu menjadi teman untuk ngampus pada malam hari.

x

DAFTAR ISI

Halaman

KATA PENGANTAR ....................................................................................................... ix

DAFTAR ISI ...................................................................................................................... x

DAFTAR TABEL .............................................................................................................. xi

DAFTAR GAMBAR ......................................................................................................... xii

DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................................... xiii

I. PENDAHULUAN ............................................................................................................. 1

1.1 LATAR BELAKANG ............................................................................................ 1

1.2 TUJUAN ................................................................................................................. 2

II. TINJAUAN PUSTAKA .................................................................................................... 3

2.1 GAMBARAN UMUM UDANG ............................................................................ 3

2.2 GAMBARAN UMUM IKAN ................................................................................ 4

2.3 PENGERTIAN TAMBAK ..................................................................................... 5

2.4 SISTEM BUDIDAYA TAMBAK .......................................................................... 6

2.5 PEMANENAN UDANG ....................................................................................... 7

2.6 PENELITIAN YANG PERNAH DILAKUKAN ................................................... 9

2.7 POMPA AIR........................................................................................................... 14

2.8 KERUGIAN DAYA TEKAN PADA SALURAN FLUIDA....................................15

III. METODE PENELITIAN ................................................................................................... 21

3.1 WAKTU DAN TEMPAT ....................................................................................... 21

3.2 ALAT DAN BAHAN ............................................................................................. 21

3.3 METODE PENELITIAN ....................................................................................... 21

IV. ANALISIS RANCANGAN ............................................................................................... 24

4.1 KRITERIA DESAIN .............................................................................................. 24

4.2 MODIFIKASI RANCANGAN FUNGSIONAL ................................................... 24

4.3 MODIFIKASI RANCANGAN STRUKTURAL .................................................. 24

V. HASIL DAN PEMBAHASAN .......................................................................................... 26

5.1 DEBIT DAN KECEPATAN ALIRAN .................................................................. 26

5.2 TEKANAN DAN JENIS ALIRAN ........................................................................ 29

5.3 PERFORMANSI MESIN .......................................................................................

VI. KESIMPULAN DAN SARAN .......................................................................................... 31

6.1 KESIMPULAN ...................................................................................................... 31

6.2 SARAN ................................................................................................................... 31

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................................... 32

LAMPIRAN .................................................................................................................................. 33

xi

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 1. Koefisien kerugian karena pembesaran diameter saluran .......................................... 16

Tabel 2. Koefisien kerugian daya tekan karena penyempitan tiba-tiba ................................... 16

Tabel 3. Harga koefisien kerugiam daya tekan pada belokan ................................................. 18

Tabel 4. Rancangan fungsional dan hasil modifikasi .............................................................. 24

Tabel 5. Performansi mesin pemanen udang tipe vakum ........................................................ 30

xii

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1. Morfologi udang .................................................................................................. 4

Gambar 2. Prayang atau bubu (Mujiman dan Suyanto, 2005) .............................................. 7

Gambar 3. Jaring penadah yang berbentuk kantung dipasang di depan pintu air .................. 8

Gambar 4. Jaring listrik yang dioperasikan oleh 3 orang ...................................................... 8

Gambar 5. Jaring listrik yang dioperasikan oleh 1 orang ...................................................... 9

Gambar 6. Skema instalasi pompa vakum dan perangkat tambahannya ............................... 11

Gambar 7. Prinsip kerja mesin pemanen ikan dan udang tipe vakum ................................... 13

Gambar 8. Grafik koefisien kerugian daya tekan karena pembesaran saluran ...................... 15

Gambar 9. Penyempitan diameter secara tiba-tiba ................................................................ 16

Gambar 10. Perubahan penampang aliran dari pipa ke suatu tandon ...................................... 17

Gambar 11. Perubahan aliran dari suatu tandon ke suatu pipa ................................................ 17

Gambar 12. Bentuk pemasukan ke dalam pipa dan koefesien kerugian daya tekan ................ 18

Gambar 13. Diagram Moody ................................................................................................... 19

Gambar 14. Flow chart metode penelitian ............................................................................. 22

Gambar 15. Saluran inlet 2.5 inchi .......................................................................................... 25

Gambar 16. Pompa air ............................................................................................................ 25

Gambar 17. Mesin pemanen ikan dan udang yang telah dimodifikasi .................................... 26

Gambar 18. Grafik pengukuran debit pada tangki 1 dan tangki 2 .......................................... 27

Gambar 19. Grafik pengukuran debit rata-rata ........................................................................ 28

xiii

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1. Burst speed (lompatan renang/renang kilat) dari beberapa jenis ikan ............... 34

Lampiran 2. Burst speed menurut jenis ikan ......................................................................... 35

Lampiran 3. Burst speed yang mampu dilakukan ikan .......................................................... 36

Lampiran 4. Contoh perhitungan kapasitas pemanenan ........................................................ 37

Lampiran 5. Perhitungan head loss pada mesin .................................................................... 38

Lampiran 6. Perhitungan kebutuhan daya penggerak pompa air sentrifugasi ....................... 41

Lampiran 7. Contoh perhitungan tekanan ............................................................................. 42

Lampiran 8. Data pengujian debit pada tangki 1 ................................................................... 43

Lampiran 9. Data pengujian debit pada tangki 2 ................................................................... 45

Lampiran 10. Tabel perbandingan debit dan kecepatan hisap ................................................ 47

Lampiran 11. Efisiensi pompa sentrifugal dari pengujian mesin ........................................... 48

Lampiran 12. Spesifikasi pompa vakum ................................................................................ 49

Lampiran 13. Perhitungan volume tangki berdasarkan kapasitas pemanenan ......................... 50

Lampiran 14. LAMPIRAN GAMBAR ................................................................................... 41

1

I. PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

Perikanan merupakan salah satu sektor agribisnis terbesar di Indonesia yang berpotensi besar

untuk dikembangkan. Komoditas tersebut diantaranya adalah ikan dan udang. Ikan dan dan udang

memiliki peranan penting dalam perekonomian Indonesia dengan pemasaran di dalam maupun di luar

negeri. Sehingga keseluruhan proses produksi menjadi hal yang sangat diperhatikan agar diperoleh

produk yang berkualitas tinggi, salah satu proses yang terpenting adalah pemanenan. Sejauh ini

mekanisme pemanenan ikan dan udang masih menggunakan cara tradisional. Menurut Mujiman dan

Suyanto (2004), cara yang paling modern untuk memanen udang adalah dengan menggunakan jaring

(trawl) yang dibagian mulutnya dialiri listrik dan ditarik oleh 3-4 orang dengan mengelilingi tambak.

Pemaenenan dengan metode ini akan mengakibatkan stress pada udang dan beresiko tinggi bagi orang

yang masuk ke dalam tambak.

Peningkatan akan kebutuhan dan kemudahan dalam memanen hasil sumber daya menuntut

akan kemajuan dari teknologi yang digunakan. Alat yang digunakan makin berkembang seiring

dengan perkembangan zaman. Di Indonesia, alat pemanen udang secara tradisional cukup beragam,

diantaranya adalah garuk udang, dagol, jaring klitik, trawl, dan lain-lain. Namun, penggunaan alat

tradisional ini memiliki kendala dalam ketersedian dan keterampilan tenaga kerja. Banyaknya tenaga

kerja untuk mengoperasikan alat tersebut berdampak pada peningkatan biaya pengeluaran. Selain itu

juga, keterampilan tenaga kerja untuk memanen sangat dibutuhkan untuk menjaga agar hasil yang

dipanen sesuai dengan yang diinginkan. Selain alat tradisional, alat modern berupa mesin mekanis

pemanen udang sudah digunakan oleh sebagian kecil perusahaan. Namun, kendala dari alat tersebut

adalah tingkat kerusakan fisik udang pada saat dipanen masih cukup tinggi.

Kebutuhan akan udang dalam keadaan hidup semakin meningkat tiap harinya. Untuk

memenuhi permintaan akan kebutuhan tersebut diperlukan adanya alat pemanen mekanis. Selain

menjaga agar udang tetap hidup pada saat dipanen, alat mekanis juga bisa mengurangi biaya produksi

untuk membayar upah tenaga kerja.

Penelitian yang dilakukan sebelumnya (Hamdani, 2005), hasil pengujian menunjukkan bahwa

mesin pemanen udang jenis sentrifugal dengan sudu ulir mengerucut memiliki efisiensi pemanenan

berdasarkan tingkat kelulusan hidup udang sebesar 75%. Nilai ini terbilang rendah, sehingga perlu ada

penyempurnaan lebih lanjut agar diperoleh hasil yang lebih baik. Langkah yang dilakukan adalah

perbaikan dan modifikasi sistem yang digunakan pada mesin pemanen ikan dan udang yang sudah

ada, sehingga hal ini akan meningkatkan efisiensi dan efektivitas pemanenan dengan tingkat kelulusan

hidup ikan dan udang yang tinggi. Pada penelitian selanjutnya (Gumilang, 2011), merancang sistem

penghisap pada mesin pemanen ikan dan udang dan diperoleh tingkat kelulusan hidup udang sebesar

98.9%. Setelah ditemukan sistem mekanisme penghisap yang baru, dilakukan penelitian lanjutan

dengan membuat prototipe (Maulaya, 2013). Hasil dari pengujian dengan menggunakan prototipe

masih terbilang kurang baik dikarenakan masih terdapat kebocoran yang menyebabkan debit yang

dihasilkan pada tiap-tiap tangki semakin menurun setiap waktunya. Debit yang dihasilkan masih

belum mampu menghisap udang ke dalam tangki penampungan. Kurang optimalnya mesin yang

dirancang, maka dilakukan penelitian lanjutan dengan memodifikasi saluran inlet dan power dari

pompa yang digunakan sebelumnya.

2

1.2 TUJUAN

Penelitian ini bertujuan untuk memodifikasi saluran inlet dan power pompa mesin pemanen

udang, agar menghasilkan mesin pemanen yang efisien dan efektif sehingga dapat menjamin mutu

udang.

3

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 GAMBARAN UMUM UDANG

Udang memiliki ciri-ciri umum yaitu memiliki tubuh yang beruas-ruas, kaki bersambungan,

tubuh terdiri dari kepala, thoraks dan abdomen. Umumnya udang yang terdapat di pasaran sebagian

besar terdiri dari udang laut. Hanya sebagian kecil saja yang terdiri dari udang air tawar, terutama di

daerah sekitar sungai besar dan rawa dekat pantai. Udang air tawar pada umumnya termasuk dalam

keluarga Palaemonide, sehingga para ahli sering menyebutnya sebagai kelompok udang palaemonid.

Sedangkan udang laut pada umumnya termasuk dalam keluarga Penaeidae, yang biasa disebut udang

panaeid. Sebutan udang-udang ini berdasarkan dari klasifikasi berikut :

Filum : Arthropoda

Sub filum : Mandibulata

Kelas : Crustacea (binatang berkulit keras)

Sub kelas : Malacostraca (udang-udangan tingkat tinggi)

Superordo : Eucarida

Ordo : Decapoda (binatang berkaki sepuluh)

Sub ordo : Natantia (kaki digunakan untuk berenang)

Famili : Palaemonidae, Penaeidae

Udang memiliki beberapa sifat dan ciri khas. Udang bersifat eurythaline, yakni secara alami

bisa hidup di perairan yang berkadar garam dengan rentang yang luas, yakni 5 - 45‰. Kadar garam

ideal untuk pertumbuhan udang adalah 19 - 35‰. Sifat lain yang juga menguntungkan adalah

ketahanannya terhadap perubahan suhu yang dikenal sebagai eurythemal. Temperatur air juga

mempengaruhi kebiasan udang dalam hal membenamkan diri. Jika temperatur dibawah 28oC, sekitar

50% udang membenamkan diri sedangkan pada suhu diatas 28oC, udang tidak membenamkan diri

meskipun pada cahaya terang (Mujiman dan Suyanto, 2005).

Udang merupakan organisme yang aktif mencari makan pada malam hari (nocturnal). Jenis

makannya sangat bervariasi tergantung pada tingkatan umur udang. Pada stadia benih, makanan

utamanya adalah plankton (fitoplankton dan zooplankton). Udang dewasa menyukai daging binatang

lunak atau molusca (kerang, tiram, siput), cacing, annelida yaitu cacing Polychaeta, dan crustacea.

Dalam usaha budidaya, udang mendapatkan makanan alami yang tumbuh di tambak, yaitu klekap,

lumut, plankton, dan benthos. Udang akan bersifat kanibal bila kekurangan makanan (Soetomo,

1990).

Udang hanya membenamkan diri pada lumpur maupun menempelkan diri pada sesuatu benda

yang terbenam dalam air pada siang hari (Soetomo, 1990). Apabila keadaan lingkungan tambak cukup

baik, udang jarang sekali menampakkan diri pada siang hari. Apabila pada suatu tambak udang

tampak aktif bergerak di waktu siang hari, hal tersebut merupakan tanda bahwa ada yang tidak sesuai.

Ketidakesuaian ini disebabkan oleh jumlah makanan yang kurang, kadar garam meningkat, suhu

meningkat, kadar oksigen menurun, ataupun karena timbulnya senyawa-senyawa beracun (Mujiman

dan Suyanto 2005). Morfologi dari udang dapat dilihat pada Gambar 1.

4

Gambar 1. Morfologi udang

Keterangan:

a: alat pembantu rahang g: kaki jalan

b: kerucut kepala h: kaki renang

c: mata i: anus

d: cangkang kepala j: telson

e: sungut kecil k: ekor kipas

f: sungut besar

Sifat udang windu (Penaeus monodon) yang perlu diketahui antara lain adalah nocturnal yaitu

secara alami udang merupakan hewan yang aktif pada malam hari untuk mencari makan, sedangkan

pada siang hari sebagian dari udang bersembunyi di dalam substrat atau lumpur. Namun di tambak

budidaya dapat dilakukan feeding dengan frekuensi yang lebih banyak untuk memacu

pertumbuhannya. Selain itu udang windu suka menyerang sesamanya, udang sehat akan menyerang

udang yang lemah terutama pada saat molting atau udang sakit. Sifat kanibal akan muncul terutama

bila udang tersebut dalam keadaan kurang pakan dan padat tebar tinggi.

Sifat berikutnya dari udang adalah berupa kebiasaan makan (Feeding behaviour). Udang hidup

dan mencari makan di dasar perairan (benthic). Udang merupakan hewan pemakan lambat dan terus-

menerusdan digolongkan ke dalam hewan pemakan segala macam bangkai (omnivorous scavenger)

atau pemakan detritus dan karnivora yang memakan crustacea kecil, amphipoda dan polychaeta.

Mujiman dan Suyanto (2005) menyatakan bahwa mutu udang ditentukan oleh beberapa kriteria

yaitu ukuran besar, kulit keras, licin, bersinar, dan masih dalam keadaan hidup serta tidak cacat. Ciri-

ciri udang segar dapat dilihat dari bagian kulit permukaannya yang masih tampak basah dan

mengkilap. Penampakan secara umum menunjukkan bahwa udang segar memiliki konsistensi antara

rongga badan yang sangat baik, badan tampak mengkilap dan kelihatan basah.

2.2 GAMBARAN UMUM IKAN

Ikan merupakan salah satu mahluk hidup bertulang belakang (vertebrata) yang termasuk ke

dalam kelompok poiklilotermik (berdarah dingin), hidup di dalam air dan pergerakan serta

keseimbangan tubuh di dalam air diatur oleh sirip. Sebagian besar ikan bernafas dengan menggunakan

insang namun pada beberapa spesies ikan, alat pernafasannya dibantu oleh organ pernafasan lain

seperti labirin. Ikan dapat dibagi menjadi ke dalam beberapa golongan berdasarkan lokasi

budidayanya, yaitu ikan air tawar, ikan air payau, dan ikan air laut. Berdasarkan klasifikasi

5

taksonominya ikan dibagi menjadi beberapa golongan, yaitu Ciprinid, Siklid, Salmonid, dan Klaridid.

Biasanya ikan dibagi menjadi ikan tanpa rahang (kelas Agnatha), ikan bertulang rawan (kelas

Chondrichthyes), dan sisanya tergolong ikan bertulang keras (kelas Osteichthyes).

Pengetahuan tentang tingkah laku ikan sangat menunjang untuk penangkapannya. Tingkah

laku yang menunjang tersebut antara lain adalah tingkah laku berkelompok (schooling behaviour),

kebiasaan renang, kebiasaan makan, pola penyelamatan diri, serta berbagai pola tingkah laku lainnya

yang memungkinkan ikan dapat tertangkap maupun meloloskan diri dari alat tangkap. Dalam setiap

aktivitas hidupnya, ikan tidak terlepas dari kemampuan gerak. Kemampuan ikan melakukan gerak

menyebabkan ikan dapat berenang untuk bermigrasi baik untuk mencari makan ataupun untuk

menghindari predator. Setiap jenis ikan memiliki kemampuan renang yang berbeda-beda, tergantung

dari bentuk tubuh dan pola renangnya.

Pola tingkah laku renang ikan adalah gambaran gerakan ikan ketika berenang yang dipengaruhi

oleh sirip dan bentuk tubuh ikan. Kecepatan dan ketahanan renang ikan merupakan faktor mendasar

yang perlu diketahui baik untuk meningkatkan efisiensi ataupun untuk mendapatkan hasil tangkapan

yang selektif terhadap spesies dan ukurannya. Purbayanto (2010) mengemukan bahwa kebanyakan

ikan bertulang rawan (elasmobranchii) serta ikan bertulang sejati (teleostei), ternyata lebih aktif

berenang pada malam hari daripada siang hari.

Kecepatan renang dari udang berkisar antara 0.54 – 1.14 m/det. Sedangkan untuk kecepatan

renang ikan dari jenis Thunnidae seperti cakalang dan tuna sirip biru, memiliki kecepatan renang

antara 0.8 - 25 m/detik. Selain itu tuna jenis Euthyunus affinis berenang dengan keceparan rata-rata

80 cm/detik pada siang hari dan 83 cm/detik pada malam hari. Pada saat tersedia makanan

aktivitasnya renangnnya meningkat menjadi 108 cm/detik pada siang hari dan 93 cm/detik pada

malam hari. Sedangkan untuk kuat renangnya dapat mencapai 35 km/12 jam. Sedangkan untuk ikan

herring, akan membentuk kelompok bergerak menuju daerah pemijahan dengan kecepatan rata-rata 6-

10 mil/24 jam dan apabila sudah mendekati daerah yang dituju maka kecepatannya akan meningkat

menjadi sekitar 24-40 mil/24jam (Gunarso, 1985 dalam Purbayanto, 2010).

Brainbrigde (1958) dalam Purbayanto (2010) telah mengukur kecepatan renang ikan dengan

parameter terkait lainnya secara sistematis. Dia yang pertama kali menemukan hubungan linear antara

kecepatan renang ikan dengan frekuensi kibasan ekornya. Dikatakannya bahwa jarak yang ditempuh

ke depan dalam satu kibasan ekor, yaitu panjang langkah (stridelength) adalah proporsional terhadap

panjang tubuh ikan pada kecepatan yang lebih tinggi (0.6 sampai 0.8 panjang tubuh). Persamaan

matematis yang disarankan untuk memprediksi atau menghitung kecepatan renang ikan (U) dari

frekuensi kibasan ekor (F) adalah: U = L (0.75 F – 1), dimana L adalah panjang tubuh ikan. Secara

lebih rinci, kecepatan beberapa jenis ikan disajikan pada Lampiran 1, Lampiran 2, dan Lampiran 3.

2.3 PENGERTIAN TAMBAK

Tambak adalah salah satu habitat yang biasanya digunakan sebagai tempat untuk kegiatan

budidaya perikanan yang berlokasi di daerah pesisir. Secara umum, tambak biasanya dikaitkan dengan

budidaya udang atau ikan. Jenis udang yang biasa dibudidayakan di dalam tambak adalah udang

windu.Tambak merupakan kolam yang dibangun di daerah pasang surut dan digunakan untuk

memelihara bandeng, udang laut dan hewan lainnya yang biasa hidup di air payau (Martosudarmo dan

Bambang 1992, diacu dakam Manurung 2006). Air yang masuk kedalam kolam tambak sebagian

besar berasal dari laut saat terjadi pasang, sehingga pengelolaan air dalam tambak dilakukan dengan

memanfatkan pasang surut air laut.

Tambak merupakan genangan air campuran dari laut dan sungai yang dibatasi oleh pematang –

pematang dan dapat diatur melalui pintu air serta digunakan untuk usaha budidaya bandeng, udang,

6

dan hasil perikanan lainnya (Poernomo ,1985 diacu dalam Manurung, 2006 ). Untuk membuat suatu

tambak diperlukan pengelolaan yang baik yang menyangkut perencanaan, pembangunan, ataupun

rehabilitasi tambak. Dalam hal ini diperlukan suatu kajian yang mendalam baik dari berbagai aspek

yang menyangkut kajian teknis maupun non teknis. Keberhasilan dalam budidaya udang di tambak

sangat dipengaruhi oleh ketersediaan lahan pertambakan yang memenuhi persyaratan baik fisik, kimia

dan biologi (Afrianto dan Evi 1991, diacu dalam Manurung, 2006). Untuk mendapatkan lahan yang

memenuhi persyaratan tersebut maka perlu dilakukannya perencanaan yang mencakup dua hal yaitu :

penentuan areal yang memenuhi syarat untuk dijadikan tambak dan pembuatan konstruksi tambak.

2.4 SISTEM BUDIDAYA TAMBAK

Menurut Mujiman dan Suyanto (2005) terdapat 3 sistem budidaya udang, yaitu :

1). Sistem Budidaya Tradisional atau Ekstensif

Petakan tambak pada sistem budidaya tradisional memiliki bentuk dan ukuran yang

tidak teratur, luas lahannya antara 3 ha sampai 10 ha per petak. Setiap petakan

mempunyai saluran keliling (caren) yang lebarnya 5 – 10 m di sepanjang keliling petakan

sebelah dalam, di bagian tengah juga dibuat caren dari sudut ke sudut (diagonal) dengan

kedalaman 30 – 50 cm. Pada tambak tradisional ini tidak diberi pupuk sehingga

produktivitas semata – mata tergantung dari makanan alami yang tersebar diseluruh

tambak yang kelebatannya tergantung dari kesuburan alamiah, pemberantasan hama juga

tidak dilakukan, akibatnya produktivitas semakin rendah. Padat penebarannya rata – rata

antara 3000 post larva/hektar (berkisar antara 1000 – 10000 benur/ hektar), sering kali

dicampur bandeng (500 – 2000 nener/hektar) pada tambak yang siap tebar.

2). Sistem Budidaya Semi – intensif

Petakan tambak pada budidaya semi – intensif memiliki bentuk yang lebih teratur

dengan maksud agar lebih mudah dalam pengelolaan airnya. Bentuk petakan umumnya

empat persegi panjang dengan luas 1 ha sampai 3 ha per petakan. Tiap petakan

mempunyai pintu pemasukan (inlet) dan pintu pengeluaran air (outlet) yang terpusat

untuk pergantian air, penyiapan kolam sebelum ditebari benih, dan pemanenan. Pakan

udang masih dari pakan alami yang didorong pertumbuhannnya dengan pemupukan.

Tetapi selanjutnya perlu diberi pakan tambahan berupa ikan – ikan rucah dari laut, rebon,

siput – siput tambak, dicampur dengan bekatul (dedak halus). Padat penebaran 20000 –

50000 benur/hektar, dengan produksi pertahunnya dapat mencapai 600 kg – 1000

kg/Ha/tahun. Ukuran udang yang dipanen cukup memenuhi syarat ekspor yaitu 25-30

ekor/kg. Lama pemeliharaan 4-5 bulan. Pada tambak semi – intensif pengelolaan air

cukup baik, ketika air pasang naik, sebagian air tambak diganti dengan air baru sehingga

kualitas air cukup terjaga dan kehidupan udang sehat. Bahkan menggunakan pompa untuk

dapat mengganti air pasang surut bila diperkirakan perlu. Pemberantasan hama dilakukan

pada waktu mempersiapkan tambak sebelum penebaran benur, serangan hama juga

dicegah dengan memasang sistem jaringan pada pintu – pintu air.

3). Sistem Budidaya Intensif

Sistem budidaya intensif dilakukan dengan teknik canggih dan memerlukan

masukan (input) biaya yang besar. Petakan umumnya kecil – kecil 0.2 ha sampai 0.5 ha

per petakan, dengan tujuan agar lebih mudah dalam pengelolaan air dan pengawasannya.

Ciri khas budidaya intensif adalah padat penebaran benur sangat tinggi yaitu 50000

7

sampai 600000 ekor/ha. Makanan sepenuhnya tergantung dari makanan yang diberikan

dengan komposisi yang ideal bagi pertumbuhan. Diberi aerasi (dengan kicir, atau alat

lain) untuk menambah kadar oksigen dalam air. Pergantian air dilakukan sangat sering

dan biasanya dengan menggunakan pompa, agar air tetap bersih tidak menjadi kotor oleh

sisa – sisa makanan dan kotoran (ekskresi) udang. Produksi persatuan luas petak dapat

mencapai 1000 sampai 20000 kg/Ha/tahun.

2.5 PEMANENAN UDANG

Menurut Mujiman dan Suyanto (2005) ada dua cara yang bisa dilakukan pada pemanenan di

tambak, yaitu pemanenan sebagian dan pemanenan total :

2.5.1 Pemanenan Sebagian

Pemanenan sebagian adalah pemanenan yang dilakukan pada pemeliharaan

ekstensif/tradisional yang penangkapannya dilakukan secara selektif. Penangkapan secara selektif

hanya akan memilih udang yang cukup besar untuk dipanen. Udang yang masih di bawah ukuran

standar akan dikembalikan lagi ke tambak. Pemanenan ini menggunakan alat yang dinamakan

prayang seperti yang terlihat pada Gambar 2 (Mujiman dan Suyanto, 2005). Alat tersebut terbuat

dari bambu yang dua bagian yaitu kere dan perangkap berebentuk jantung. Bagian kere berfungsi

sebagai pengarah sedangkan perangkap berbentuk jantung berfungsi sebagai tempat jebakan.

Prayang dipasang di tepi tambak dengan kerenya melintang tegak lurus pematang dan

perangkapanya di ujung kere. Pemasangan prayang biasanya dilakukan pada malam hari yang di

atasnya diberi lampu minyak yang berguna untuk menarik perhatian udang. Namun dalam

kenyataannya, pemanenan sebagian mempunyai beberapa permasalahan yang mesti diperhatikan

yaitu membutuhkan tenaga kerja musiman untuk menjaring, penguraian bahan organik di dasar

kolam berlangsung terus hingga suatu saat dapat membahayakan kehidupan udang, dan binatang

lain seperti ikan, kepiting, dan sebagainya, tidak dapat dibersihkan dari kolam (Wibowo, 1990 diacu

dalam Handoko, 2005)

Sumber : Mujiman dan Suyanto, 2005

Gambar 2. Prayang atau bubu

2.5.2 Pemanenan Total

Pemanenan total bertujuan untuk memanen semua udang yang berada di dalam tambak.

Pemanenan ini biasanya dilakukan dengan cara mengeringkan tambak yaitu dengan menggunakan

pompa air untuk menyusutkan air yang ada di dalam tambak. Pada bagian ujung penghisap diberi

kasa agar udang tidak tersedot ke dalam pompa.

Cara lain yang bisa dilakukan untuk melakukan penangkapan adalah dengan cara

memasang jaring penadah di dalam pembuangan air (Mujiman dan Suyanto, 2005) seperti pada

8

Gambar 3. Pintu air dibuka dan diatur agar air mengalir secara perlahan-lahan sehingga udang tidak

banyak tertinggal di dalam lumpur atau tambak. Pintu pengeluaran yang dibuka akan membawa

udang dan air keluar dan tertadah di jaring penadah. Pemanenan secara total mempunyai beberapa

kerugian, diantaranya adalah udang yang masih berukuran kecil akan ikut terpanen dan air yang

sudah kaya dengan berbagai jenis mineral dan organisme yang merupakan makanan alami udang

terpaksa harus dibuang (Wibowo, 1990 diacu dalam Handoko, 2005).

Sumber : (Mujiman dan Suyanto, 2005)

Gambar 3. Jaring penadah yang berbentuk kantung dipasang di depan pintu air

Alat pemanen yang paling modern adalah jaring (trawl) listrik yang terlihat pada Gambar 4

dan Gambar 5 (Mujiman Suyanto, 2005). Jaring ini berbentuk dua buah kerucut. Badan kantung

memmpunyai bukaan persegi panjang. Mulut kantong yang di bawah dipasang pemberat agar dapat

tenggelam di lumpur. Bagian atas mulut jaring itu diberi pelampung agar mengembang di

permukaan air. Bagian bibir bawah mulut jaring itu dipasang kawat yang dapat dialiri listrik dari

sebuah aki (akumulator) berkekuatan 3-112 volt. Aki diletakkan di atas rakit kecil atau wasko

plastik yang ringan agar sewaktu dipergunakan dapat terapung dan tidak kena air.

Jaring dipegangi oleh 3-4 orang yang berjalan di dalam petakan tambak, sambil masing-

masing memegangi ujung-ujung jaring, agar mulut jaring terbuka dengan baik. Jaring ditarik

mengelilingi petakan tambak dan elektroda dipasangkan dengan penggeraknya. Listrik yang

mengaliri kawat di dasar mulut jaring itu akan mengejutkan udang yang terkena aliran listrik

tersebut yang akan membuat udang melompat dan masuk ke dalam jaring. Jaring ini lebih efisien

karena mudah dan cepat, serta udang tidak mati atau rusak pada saat di tangkap. Jaring ini juga bisa

dioperasikan oleh satu orang saja jika sudah mahir menggunakannnya.


Gambar 4. Jaring listrik yang dioperasikan oleh 3 orang

9


Gambar 5. Jaring listrik yang dioperasikan oleh satu orang

2.6 PENELITIAN YANG PERNAH DILAKUKAN

Penelitian mengenai suatu desain mesin tertentu tidak hanya berhenti pada satu tahap saja,

tetapi akan terus berlanjut demi penyempurnaan di masa yang akan datang. Berikut adalah beberapa

penelitian mengenai mesin pemanen ikan dan udang yang pernah dilakukan:

2.6.1 Rancang Bangun Konstruksi Pemisah Pada Mesin Pemanen Udang

(Thoriq, 2005)

Mesin pemanen udang yang dirancang merupakan inovasi yang akan menggantikan sistem

pemanenan yang telah ada. Konstruksi pemisah pada mesin pemanen udang merupakan bagian dari

rangkaian mesin pemanen udang oleh Hamdani dan Handoko, 2005. Bagian utama dari konstruksi

pemisah pada mesin pemanen udang adalah hopper, sistem pemisahan, rangka, roda, dan batang

tarik. Berdasarkan perhitungan kerugian head karena pengaruh pembesaran secara granual adalah

4.6 x 10-3

m dan besarnya kerugian head karena pengaruh belokan adalah 5.44 x 10-3

m. Beban yang

diterima oleh penyangga bagian depan adalah sebesar 1677.14 N. Sedangkan beban yang ditumpu

oleh masing-masing roda adalah 1620.68 N untuk roda bagian kanan dan 1466.33 N untuk roda

bagian kiri.

Berdasarkan hasil pengujian terhadap 30 ekor udang setiap pemanenan, diperoleh rata-rata

3 ekor tersangkut pada pemisah udang, terutama tersangkut pada bagian pinggir pemisah udang. Hal

ini disebabkan oleh jenis aliran yang masuk ke dalam hopper melalui input sehingga terjadi

penggumpalan di tengah, debit yang dihasilkan oleh pompa kurang besar, dan kemiringan pemisah

udang kurang optimum.

2.6.2 Rancang Bangun Pompa Pemanen Udang Jenis Sentrifugal Dengan

Sudu Ulir Mengerucut (Hamdani, 2005)

Komponen yang digunakan dalam merancang berupa : 1) casing input yang berbentuk

penampang potongan kerucut dengan lobang input 6 inchi dan panjang 200mm ; 2) casing output

yang dibuat agar berbentuk mekanisme sentrifugal dengan lubang keluaran sebesar 4 inchi ; 3)

penutup casing output yang berfungsi juga sebagai dudukan poros yang terbuat dari besi poros 3

inchi ; 4) pemegang poros dan flens yang digunakan untuk menstabilkan putaran poros ; 5) poros

10

dengan diameter 1 inchi dan panjang 300 mm yang berfungsi sebagai tempat terpasangnya sudu

pompa ; 5) sudu pompa dengan bentuk ulir yang mengkerucut yang terbuat dari plat 2 mm dan 7)

rangka pompa yang tebuat dari besi siku. Sebagai tenaga penggerak digunakan motor listrik dengan

daya 3 HP, 1 phase dengan putaran 1400 rpm. Roda gigi yang digunakan untuk menyalurkan daya

putar motor listrik adalah dengan perbandingan 1 : 2 sehingga kecepatan putar poros pompa yang

dihasilkan adalah sebesar 700 rpm.

Dimensi (p x l x t) dari pompa pemanen udang dari hasil pembuatan adalah 1000 x 450 x

650 mm dan berat pompa 74 kg dengan lubang pemasukan sebesar 6 inchi dan lubang pengeluaran

sebesar 4 inchi. Mekanisme alat pemanen ini adalah dengan cara menghisap udang secara langsung.

Penghisapan udang secara langsung oleh pompa akan menyebabkan udang tersebut bergesekan

langsung dengan impeller pompa yang dapat mengakibatkan kecacatan fisik pada udang tersebut.

Pada penelitian ini, pengujian pemanenan udang dilakukan sebanyak 4 kali ulangan dengan jumlah

sempel masing-masing ulangan adalah 30 ekor udang. Dari hasil pengujian yang telah dilakukan,

Tingkat kelulusan berdasarkan jumlah udang yang hidup dan tidak cacat adalah sebesar 75%, dalam

keadaan mati sebesar 3.3%, cacat sebesar 19.2%, dan tidak terhisap sebesar 2.5% dengan waktu

perjalanan (travel time) rata-rata yang dibutuhkan 1 ekor udang dari kolam sampai lubang keluaran

adalah 7.23 detik.

2.6.3 Perancangan Mekanisme Sistem Penghisap Pada Mesin PemanenUdang

Dan Ikan (Gumilang, 2011)

Penelitian ini dilakukan pengujian fungsional sebanyak 2 (dua) kali terhadap sistem model

yang dibuat untuk mendapatkan data. Pengujian ini dilakukan dengan perlakuan 15 kombinasi.

Pengujian pertama bertujuan untuk memperoleh data mengenai debit, kecepatan aliran, tekanan, dan

jenis aliran pada sistem penghisap. Pengujian selanjutnya bertujuan untuk mengetahui kinerja

fungsional sistem penghisap.

Berdasarkan data yang diperoleh diketahui bahwa debit yang terjadi relatif stabil, yaitu

berkisar antara 0.57 l/det – 0.58 l/det. Nilai kecepatan yang diperoleh pada penampang hidraulik

pertama dengan ukuran penampang hidraulik yang kecil berkisar antara 2.02 m/s – 2.04 m/s,

sedangkan untuk nilai kecepatan pada penampang hidraulik yang besar berkisar antara 0.01 m/s –

0.02 m/s. Tekanan yang terjadi pada penampang hidraulik yang berukuran kecil bernilai sebesar

2.943 x 104 kPa, sedangkan tekanan yang terjadi pada penampang hidraulik yang berukuran besar

bernilai sebesar 1.461 x 102 kPa. Jenis aliran yang terjadi pada penampang hidraulik dengan ukuran

kecil adalah jenis aliran turbulen karena nilai bilangan Reynold yang diperoleh lebih besar dari 2300,

yaitu berkisar antara 44720 – 45263, sedangkan jenis aliran yang terjadi pada penampang hidraulik

dengan ukuran besar adalah jenis aliran laminer karena nilai bilangan Reynold yang diperoleh lebih

kecil dari 2300, yaitu berkisar antara 2236 – 2263.

Kombinasi paling optimum untuk penempatan posisi pipa pemasukan dan pipa pengeluaran

adalah pada kombinasi atas (pipa pemasukan) – atas (pipa pengeluaran), hal tersebut bukan hanya

dipengaruhi oleh faktor dari fluida saja melainkan dengan mempertimbangkan tingkah laku

komoditas pada saat dipanen yang cenderung berkumpul di bagian bawah saringan yang terdapat

pada fish trap. Untuk pengujian kinerja fungsional dipergunakan komoditas berupa beberapa jenis

ikan dan udang dengan jumlah total sebanyak 250 ekor. Pengujian yang dilakukan berupa pengujian

pemanenan komoditas dan dilihat tingkat kelulusan hidupnya. Berdasarkan data yang diperoleh dari

15 kali ulangan diketahui bahwa tingkat kelulusan hidupnya sangat besar yaitu 98.9%. Hal ini

menunjukkan bahwa mekanisme sistem penghisap berfungsi baik sesuai dengan yang diharapkan.

11

2.6.4 Rancang Bangun Prototipe Mesin Pemanen Udang Tipe Vakum

(Maulaya, 2013)

Penelitian ini merupakan lanjutan dari penelitian sebelumnya (Gumilang 2011) mengenai

mekanisme sistem penghisap baru dari mesin pemanen ikan dan udang. Dalam penelitian ini,

dilakukan pembuatan prototipe dari mekanisme yang telah dirancang. Pembuatan prototipe ini

bertujuan untuk melakukan pengujian apakah rancangan mesin yang dibuat untuk pemanenan ikan

dan udang ini dapat berjalan sesuai yang diharapkan atau tidak.

Sistem yang dirancang pada mesin ini yaitu komoditas tidak masuk melewati pompa

(impeller) sehingga ikan dan udang tidak akan rusak atau mati. Mesin yang dirancang memiliki

beberapa saluran distibusi utama seperti saluran inlet, saluran outlet, saluran perpindahan, dan

saluran buang. Saluran inlet adalah saluran yang mendistribusikan air dan komoditas pemanenan

dari kolam masuk ke dalam tangki penampungan. Saluran outlet adalah saluran yang

mendistribusikan air dari tangki penampungan keluar sistem melalui pompa air. Saluran

perpindahan adalah saluran yang berfungsi untuk menyalurkan air dari tangki satu ke tangki lainnya

untuk perpindahan operasi pemanenan. Sedangkan saluran buang adalah saluran yang berfungsi

untuk membuang air keluar sistem (tambak). Selain itu mesin pemanen ini juga memiliki 2 tangki

yang yang masing-masing memiliki saluran inlet. Tangki ini berfungsi untuk menampung

sementara hasil pemanenan yang telah terhisap yang selanjutnya akan dikeluarkan apabila volume

dalam tangki sudah penuh. Dalam pengoperasian mesin ini digunakan dua pompa yaitu pompa air

dan pompa vakum. Pompa air berfungsi untuk menghisap komoditas yang berada di dalam kolam

sedangkan pompa vakum berfungsi untuk mempertahankan keadaan vakum dalam sistem dengan

cara menghisap udara yang masuk ke dalam sistem dan membuangnya ke lingkungan. Pompa

vakum ini dijalankan secara otomatis dengan mekanisme automatic water level switch, dimana

pompa vakum beroperasi berdasarkan ketinggian muka air di dalam tangki. Skema dari instalasi

pompa vakum dapat dilihat pada Gambar 6.

Gambar 6. Sketsa instalasi pompa vakum dan perangkat tambahannya

12

Mekanisme otomasi pompa vakum ini adalah sebagai berikut:

Ketika mesin beroperasi, terjadi perubahan tekanan karena ada udara yang masuk ke

dalam sistem, sehingga muka air dalam tangki pun turun.

Saat tinggi muka air minimum terdeteksi oleh level probes, maka secara otomatis

pompa vakum menyala dan solenoid valve terbuka. Otomasi ini telah diatur dalam

rangkaian otomasi yang disalurkan tegangan 12 V oleh adapter.

Ketika pompa vakum menyala, udara di dalam tangki dihisap oleh inlet line melalui

selang berkawat kemudian dikeluarkan melalui exhaust line.

Sebelum udara melalui inlet line, terlebih dahulu masuk ke dalam safety tank

bervolume 25 liter.

Pompa vakum akan mati jika tinggi muka air maksimum dalam tangki terdeteksi oleh

level probes.

Berdasarkan data yang diperoleh diketahui bahwa terjadi penurunan debit aliran yang

cukup drastis saat mesin dioperasikan. Penurunan ini diakibatkan oleh kebocoran yang terjadi pada

beberapa bagian, seperti pada lubang intake, sambungan antara selang dengan pipa, sambungan

perpipaan dan keran (valve), sambungan las pada tangki, sehingga kondisi sistem pada mesin ini

tidak 100% dalam kondisi vakum. Debit tertinggi yang diperoleh pada tangki 1 sebesar 3.11 l/det

dengan kecepatan hisap sebesar 0.38 m/det. Sedangkan pada tangki 2 debit aliran tertinggi yang

diperoleh sebesr 4.02 l/det dengan kecepatan hisap sebesar 0.50 m/det. Ikan yang terhisap oleh

mesin hanya pada awal pengoperasian saja yang debitnya masih cukup besar. Setelah dilakukannya

instalasi pompa vakum pada tangki 2, debit tertinggi dapat mencapai 5.27 l/det dengan kecepatan

hisap sebesar 0.65 m/det dan debit terendah yaitu 4.75 l/det dengan kecepatan hisap sebesar 0.59

m/det. Untuk debit rata-rata sebesar sebesar 4.97 l/det dengan kecepatan hisap rata-rata 0.61 m/det.

Nilai tekanan yang diperoleh dari kedua penampang yaitu dari penampang hidraulik dengan

ukuran diameter 4 inchi menjadi penampang hidraulik dengan ukuran diameter 60 cm adalah

sebesar 78.40 kPa dan 15.92 kPa. Sebelum instalasi pompa vakum, jenis aliran yang terjadi ada tiga

jenis, yaitu aliran turbulen, aliran transisi, dan aliran laminer. Aliran jenis turbulen terjadi pada

penampang hidraulik kecil selama operasi, yaitu pada selang dengan diameter 4 inchi. Setelah

instalasi pompa vakum, jenis aliran yang terjadi adalah aliran turbulen. Jenis aliran ini terjadi selama

operasi mesin baik pada saluran inlet maupun tangki. Pada saluran inlet nilai bilangan Reynold yang

terjadi berkisar antara 54842.31 sampai 85554.01. Sedangkan pada tangki nilai bilangan Reynold

yang terjadi berkisar antara 7293.68 sampai 11378.15.

13

Gambar 7. Prinsip kerja mesin pemanen ikan dan udang tipe vakum

Dimana:

1. Tambak ikan atau udang

2. Saluran inlet

3. Tangki penampungan

4. Saluran outlet

5. Pompa air sentrifugal

6. Saluran buang

7. Saluran perpindahan

Aliran air dan komoditas

Aliran air

Prinsip kerja dari mesin pemanen ini dijelaskan pada uraian berikut:

a. Pada awal pengoperasian, pemanenan hanya dioperasikan pada tangki 1 saja. Pada kondisi

ini, saluran inlet baik yang terhubung dengan tangki 1 maupun tangki 2 harus berada di

dalam tambak.

b. Tangki 1 diisi penuh oleh air yang dimasukkan melalui lubang intake.

c. Jika air sudah penuh maka selanjutnya pompa air dinyalakan. Pada kondisi ini, pastikan

bahwa keran-keran yang ada pada saluran outlet dan saluran buang harus dalam keadaan

terbuka agar air dapat mengalir melalui tangki 1 dan membuangnya kembali ke tambak.

Sedangkan keran perpindahan harus dalam keadaan tertutup.

d. Saat mesin beroperasi, air dan komoditas di dalam tambak (1) dihisap menggunakan pompa

air melalui saluran inlet (2) menuju tangki penampungan (3).

e. Komoditas yang masuk ke dalami tangki terperangkap, artinya tidak dapat keluar dari tangki

karena pada lubang outlet dipasang filter berupa kawat berjaring. Sedangkan air terus

mengalir keluar tangki melalui saluran outlet (4) menuju pompa air (5). Disinilah akhir dari

aliran suction pompa air.

1 2

3

4

7

6

5

14

f. Air yang keluar dari pompa (discharge) kemudian dapat didistribusikan keluar sistem

(kembali ke tambak) melalui saluran buang (6) atau ke tangki 2 melalui saluran perpindahan

(7) untuk pengoperasian batch nerikutnya.

g. Pengoperasian pada tangki 1 terus dilakukanhingga perbandingan komoditas pemanenan dan

air sebesar 1:2 tampak dari jendela indikator pada tangki penampungan. Jika perbandingan

tersebut sudah tercapai, maka pengoperasian dipindah ke tangki 2.

h. Untuk memindahkan operasi pemanenan ke tangki 2, cara yang dilakukan adalah dengan

membuka saluran perpindahan dan menutup saluran buang sehingga air yang pada awalnya

dibuang ke tambak dapat dipindahkan ke tangki 2.

i. Saat melakukan perpindahan operasi pemanenan, lubang intake pada tangki 2 harus dalam

keadaan terbuka.Jika air pada tangki 2 sudah penuh, selanjutnya keran pada saluran oulet di-

switch kemudian keran buang dibuka dan keran perpindahan ditutup. Maka operasi

pemanenan berpindah ke tangki 2.

j. Dan seterusnya.

2.7 POMPA AIR

Pompa adalah suatu mesin pengangkut zat cair. Pengangkutan zat cair terjadi karena zat cair

menerima tekanan atau energi dari pompa untuk mengatasi hambatan aliran yang dialami zat cair pada

waktu mengalami pemindahan. Pemindahan zat cair dapat terjadi secara horizontal atau vertikal. Pada

pemindahan dengan arah horizontal, terjadi hambatan yang disebabkan oleh gesekan dan pusaran.

Sedangkan pada pemindahan dengan arah vertikal terjadi hambatan yang disebabkan oleh gesekan,

pusaran, dan adanya perbedaan tinggi antara muka hisap dan muka dorong. Aliran suatu zat cair

melalui suatu penampang saluran yang mempunyai tekanan statis p (kgf/m2), kecepatan rata-rata v

(m/s), dan ketinggian z (m) diukur dari bidang referensi. Berdasarkan hukum Bernoulli, air pada

penampang yang bersangkutan dikatakan mempunyai tinggi muka air (m) yang dinyatakan sebagai

berikut:

H= p/γ + v2/2g +z.........................................................................................................(1)

dimana : γ: berat zat cair per satuan volume, kgf/m3

g : percepatan gravitasi, m/s2

Menurut Susana (2001) diacu dalam Adisiswoyo (2004), adapun masing-masing suku dari

persamaan (1) diatas, yaitu p/γ, v2/2g, dan z berturut-turut disebut head tekanan, head kecepatan, dan

head potensial. Ketiga head ini tidak lain adalah energi mekanik yang dikandung oleh satu satuan

berat (1 kgf) air yang mengalir pada penampang yang bersangkutan. Menurut Sularso dan Tahara

(2000) diacu dalam Adisiswoyo (2004), pompa air dapat merubah energi mekanik dalam bentuk kerja

poros menjadi energi fluida. Energi inilah yang mengakibatkan pertambahan head tekanan, head

kecepatan, dan head potensial pada air yang mengalir secara kontinyu.

Prinsip kerja pompa air yang merupakan suatu mesin fluida dimulai dengan poros berputar dan

kemudian membangkitkan gerak mekanik dari suatu fluida seperti air. Pada pompa, gerakan poros

berputar dimanfaatkan untuk menggerakkan mesin yang berguna dalam pemindahan fluida. Mesin-

mesin fluida tersebut dilengkapi dengan sudu-sudu pada impellernya. Menurut Sularso dan Tahara

(2000) diacu dalam Adisiswoyo (2004), laju aliran pompa adalah sebagai berikut:

.....................................................................................................................(2)

15

Sementara menurut Sularso dan Tahara (2000) diacu dalam Adisiswoyo (2004), head total

efektif yang dibangkitkan pompa adalah sebagai berikut:

H = [Hgd + z1 + V12/2g] – [ Hgs + z3 + v3

2/2g] ........................................................ (3)

2.8 KERUGIAN DAYA TEKAN PADA SALURAN FLUIDA

Menurut Erizal dan Panjaitan (2007) setiap aliran fluida yang melalui jalur pipa atau selang,

biasanya mengalami kerugian daya tekan, baik karena gesekan, bentuk penampang, atau perubahan

arah aliran. Kerugian daya tekan di tempat-tempat transisi yang demikian itu dinyatakan secara umum

dengan persamaan (4) berikut:

..........................................................................................................(4)

Dimana:

v :Kecepatan rata-rata di dalam pipa (m/s)

: Koefisien kerugian

: Percepatan gravitasi (m/s2)

: Kerugian daya tekan (m)

Kerugian daya tekan karena bentuk penampang dapat dibagi menjadi empat jenis, yakni karena

pembesaran diameter penampang secara granual, penyempitan diameter secara tiba-tiba, perubahan

dari pipa ke suatu tandon, dan perubahan dari tandon ke pipa.

1. Kerugian daya tekan karena pembesaran diameter penampang secara granual

...................................................................................................(5)

atau

............................................................................................................(6)

Dimana:

: Kecepatan rata-rata di penampang yang kecil (m/s)

: Kecepatan rata-rata di penampang yang besar (m/s)

: Koefisien kerugian karena pembesaran diameter saluran


: Kerugian daya tekan (m)

Nilai dapat ditentukan dengan menggunakan Gambar 8 atau Tabel 1

Gambar 8. Grafik koefisien kerugian daya tekan karena pembesaran saluran

16

Tabel 1. Koefisien kerugian karena pembesaran diameter saluran

Bentuk Perlebaran D1/D2 KE, θ = 10o

KE, θ = 180o

0 - 1.00

0.20 0.13 0.92

0.40 0.11 0.72

0.60 0.06 0.42

0.80 0.03 0.16

2. Kerugian daya tekan karena penyempitan diameter secara tiba-tiba

Pada aliran yang mengalami penyempitan tiba-tiba akan terjadi kontraksi. Gambar 9

menunjukkan bahwa tepat di hilir penyempitan terjadi suatu vena kontrakta, yaitu suatu

penampang menyempit dimana garis-garis arusnya lurus. Setelah vena kontrakta, aliran

kembali menyebar memenuhi penampang pipa. Perlebaran ini menyebabkan terjadinya

pusaran-pusaran arus diantara vena kontrakta sampai ke dinding pipa.

Gambar 9. Penyempitan diameter secara tiba-tiba

Dari Gambar 9 dapat dilihat bahwa vena kontrakta dan penampang 2 dimana aliran

kembali seragam. Pola alirannya sama dengan pola aliran yang melebar secara tiba-tiba,

sehingga diperoleh persamaan (7) di bawah ini:

..................................................................................................................(7)

Dimana:

: Kerugian daya tekan karena penyempitan diameter tiba-tiba (m)

: Koefisien kerugian daya tekan karena penyempitan

: Kecepatan aliran pada penampang sempit (m/det)

: Percepatan gravitasi (m/det2)

Nilai dapat ditentukan dengan menggunakan Tabel 2 berikut ini.

Tabel 2. Koefisien kerugian daya tekan karena penyempitan tiba-tiba

D1/D2 4.00 3.50 3.00 2.50 2.00 1.50 1.10 1.00

KC 0.45 0.43 0.42 0.42 0.37 0.28 0.01 0

3. Kerugian daya tekan karena perubahan pipa ke tandon (reservoir)

Perlebaran tiba-tiba dapat terjadi pada perubahan aliran dari suatu pipa ke suatu tandon.

Misalnya aliran yang terjadi seperti pada Gambar 10. Kerugian daya tekan ini juga dikenal

dengan sebutan “Erit Loss”.

17

Gambar 10. Perubahan penampang aliran dari pipa ke suatu tandon

Besarnya kerugian yang dialami dapat dihitung dengan persamaan (8) di bawah ini.

.......................................................................................................................(8)

Dimana:


: Kecepatan aliran pada pipa (m/det)


4. Kerugian daya tekan karena perubahan tandon (reservoir) ke pipa

Jenis kerugian ini merupakan hal yang khusus dari kerugian daya tekan karena

penyempitan tiba-tiba. Karena luas basah dari penampang melintang tandon jauh lebih besar

daripada luas penampang pipa maka perbandingannya mendekati atau dianggap nol.

Perubahan ini dapat dilihat pada Gambar 11.

Gambar 11. Perubahan aliran dari suatu tandon ke suatu pipa

Kerugian yang terjadi dapat dihitung menggunakan persamaan (9) berikut ini:

................................................................................................................(9)

Dimana:


: Koefisien kerugian daya tekan karena penyempitan

: Kecepatan aliran pada penampang sempit (m/det)


Nilai tergantung pada bentuk hubungan antara tandon dan pipa (bentuk inlet ke pipa)

yang ditunjukkan pada Gambar 12.

18

Gambar 12. Bentuk pemasukan ke dalam pipa dan koefisien kerugian daya tekan

Kerugian karena gesekan pada saluran dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan (10)

namun ditentukan terlebih dahulu koefisien geseknya.

............................................................................................................................. (10)

Dimana:

: Kerugian yang disebabkan oleh gesekan aliran fluida dan pipa (m)

: Koefisien gesekan (diperoleh dari diagram Moody)

: Panjang pipa (m)

D : Diameter pipa (m)

: Kecepatan aliran (m/s)


Nilai f dapat diperoleh dengan menggunakan persamaan (12) jika aliran laminer dan persamaan

(13) jika aliran turbulen yang terjadi pada saluran sangat halus seperti kaca dan plastik, termasuk

PVC. Persamaan tersebut diturunkan dari diagram Moody yang dapat dilihat pada Gambar 8.

Sedangkan jenis aliran fluida dapat diketahui berdasarkan bilangan Reynold-nya yang dapat

ditentukan dengan persamaan (11).

...................................................................................... (11)

.................................................................................................. (12)

(Blasius; untuk Re = 3000-100000) ................................. (13)

19

Dimana:

Re : Nilai bilangan Reynold

: Massa jenis fluida (kg/m3)

: Diameter dalam pipa (m)

: Kecepatan aliran rata-rata fluida (m)

: Viskositas dinamik fluida (Pa.s)

: Viskositas kinematik fluida (Pa.s)

: Koefisien gesekan

Gambar 13. Diagram Moody

Kerugian daya tekan karena belokan terdapat dua jenis, yakni belokan tajam dan belokan

lengkungan. Untuk menentukan besarnya kerugian daya tekan karena belokan dapat menggunakan

persamaan (14).

............................................................................................................................. (14)

Dimana:

: Kecepatan rata-rata di dalam pipa (m/s)

: Koefisien kerugian karena belokan


: Kerugian daya tekan karena belokan (m)

Nilai Kb dapat diambil dari harga-harga di dalam Tabel 3 berikut ini:

20

Tabel 3. Harga koefisien kerugiam daya tekan pada belokan

21

III. METODE PENELITIAN

3.1 WAKTU DAN TEMPAT

Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Desember 2012 sampai dengan bulan Februari 2013 di

Laboratorium Lapangan Siswadhi Soepardjo, Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Fakultas

Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor.

3.2 ALAT DAN BAHAN

Adapun alat dan bahan yang digunakan adalah

3.2.1 Alat

Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah :

a. Gergaji mekanis

b. Penggaris besi

c. Jangka sorong

d. Obeng

e. Palu

f. Perlengkapan kunci pas

3.2.2 Bahan

Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah :

a. Selang berserat dengan diameter 2.5 inchi

b. Reducer 4 inchi ke 2.5 inchi

c. Pipa PVC berdiameter 2 inchi

d. Knee 2 inchi

e. Lem paralon

f. Lem araldite

3.3 METODE PENELITIAN

Penelitian ini menggunakan metode pendekatan rancangan secara umum yaitu pendekatan

rancangan fungsional dan struktural. Rancangan fungsional menyangkut segi fungsi atau kegunaan

dari setiap elemen komponen penyusun mesin tersebut terhadap komoditas yang akan diproses.

Rancangan struktural adalah merupakan perwujudan dari rancangan fungsional yang sudah ditentukan

sebelumnya. Tahapan penelitian dapat dilhat pada Gambar 14.

22

Gambar 14 . Flow chart metode penelitian

3.3.1 Identifikasi Permasalahan

Permasalahan yang dihadapi secara umum telah dikemukakan di dalam latar belakang.

Pada penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa mesin pemanen udang yang telah dibuat masih

kurang optimal. Hal ini ditunjukkan dengan berkurangnya debit aliran dan kecepatan hisap tiap

waktu. Sehingga permasalahan khusus dari desain ini adalah debit yang menurun setiap waktunya

yang menyebabkan ikan belum mampu terhisap ke dalam tangki penampungan. Oleh karena itu,

perlu power pompa yang lebih besar dan saluran inlet yang lebih kecil agar debit dan kecepatan

hisap yang dihasilkan lebih besar sehingga udang dapat terhisap ke dalam tangki.

3.3.2 Analisis Perancangan

Komponen yang akan digunakan untuk modifikasi mesin ditentukan dalam analisis

perancangan. Analisis rancangan ini terdiri dari analisis fungsional yang dilengkapi dengan analisis

teknik. Analisis fungsional yaitu analisis yang menyangkut segi fungsi dan kegunaan dari setiap

elemen penyusun mesin. Sedangkan analisis teknik yaitu analisis yang menyangkut bahan dasar,

kekuatan bahan, dan konstruksi mesin.

Mulai

Identifikasi permasalahan

Analisis Rancangan

Modifikasi prototipe

Prototipe siap dilakukan

uji performansi

Selesai

Uji fungsional

Y

N

23

3.3.3 Uji Fungsional

Metode pengujian yang dilakukan adalah metode uji fungsional dari masing-masing bagian

yang telah digabung. Bagian-bagian yang telah dipasang dilihat dan diuji apakah dapat berjalan

sesuai dengan fungsinya dengan baik atau tidak. Parameter yang dilihat adalah debit keluaran air

dan terhisap atau tidaknya ikan ke dalam tangki. Apabila mesin masih tidak berfungsi dengan baik

maka akan dilakukan analisis rancangan kembali.

24

IV. ANALISIS RANCANGAN

4.1 KRITERIA DESAIN

Mesin pemanen udang merupakan inovasi dari sistem pemanenan yang dilakukan secara

manual. Sistem mekanis dapat menggantikan sistem pemanenan manual yang diharapkan agar

pemanenan lebih efektif dan efisien yang tidak merusak mutu dari udang. Sistem baru yang telah

ditemukan dengan cara udang tidak melewati pompa sehingga tidak merusak fisik ikan ataupun

udang. Kriteria desain yang dilakukan adalah memodifikasi saluran inlet dan pompa dengan cara

memperkecil saluran inlet dan meningkatkan power dari pompa. Hal ini bertujuan untuk

meningkatkan kecepatan hisap saluran inlet sehingga udang akan terhisap ke dalam tangki

penampungan. Adanya modifikasi dari saluran inlet dan pompa ini diharapkan kapasitas mesin

pemanenan dapat mencapai 4.8 ton/jam. Data perhitungan terdapat pada Lampiran 4.

4.2 MODIFIKASI RANCANGAN FUNGSIONAL

Mesin udang dengan sistem penghisap yang baru berfungsi sebagai mesin pemanen dengan

tingkat kelulusan komoditas panen yang tinggi. Keadaan fisik dari komoditas yang dipanen tidak akan

mengalami kerusakan dikarenakan komoditas yang dipanen tidak melewati impeller yang dapat

melukai fisik komoditas udang. Agar mesin pemanen ini dapat berfungsi sesuai dengan rancangan

fungsionalnya maka diperlukan penjabaran fungsional dari rancangan strukturalnya yang

direncanakan. Uraian fungsi dari modifikasi yang dilakukan dapat dilihat pada Tabel 4 berikut ini.

Tabel 4. Rancangan fungsional dari hasil modifikasi

No Nama Komponen Fungsi

1 Pompa air 4.1 kW Memindahkan air dan komoditas dari kolam penampung menuju

tangki.

2 Saluran inlet 2.5 inchi Mendistribusikan aliran fluida/komoditas yang ada di dalam

kolam menuju ke dalam tangki penampungan.

4.3 MODIFIKASI RANCANGAN STRUKTURAL

4.3.1 Saluran Inlet

Saluran inlet atau saluran hisap yang digunakan pada penelitian sebelumnya terdiri dari

selang berserat yang berdiameter 4 inchi dengan panjang 5 m dan PVC swing check valve yang

berdiameter 4 inchi. Saluran ini berfungsi untuk mendistribusikan air dan komoditas pemanenan dari

kolam menuju ke tangki penampungan. Modifikasi yang dilakukan pada penelitian ini adalah

mengubah diameter dari saluran inlet menjadi 2.5 inchi. Tujuan dari memperkecil diameter saluran

inlet adalah untuk meningkatkan kecepatan hisap sehingga komoditas dapat terhisap ke dalam tangki

penampungan. Sedangkan penggunaan PVC swing check valve ini bertujuan agar air yang ada di

dalam tangki penampungan tidak kembali lagi ke kolam karena adanya perbedaaan ketinggian.

Pemilihan saluran inlet 2.5 inchi berdasarkan pada dimensi dari udang yang bisa masuk atau

25

terhisap oleh saluran inlet yaitu dengan panjang 6-8 cm dan tinggi 5-6 cm. Gambar dari saluran inlet

dapat dilihat pada Gambar 15.

Gambar 15. Saluran inlet 2.5 inchi

4.3.2 Pompa Air

Pompa air yang digunakan adalah pompa air sentrifugal. Pompa ini memiliki sebuah

impeller yang berfugsi mengangkat zat cair dari tempat yang lebih rendah ke tempat yang lebih

tinggi. Dalam hal ini yaitu untuk memindahkan air dan komoditas yang ada di dalam kolam

menuju tangki. Daya yang dimiliki oleh pompa bersumber dari motor bensin yang merupakan

pendorong yang efektif bagi fluida cair. Penelitian sebelumnya menggunakan power sebesar

3.1 kW dengan kecepatan putar 3600 rpm. Namun pada penelitian kali ini digunakan power

yang lebih besar yaitu sebesar 4.1 kW. Power pompa yang besar akan menghasilkan debit yang

besar pula, sehingga dengan memperbesar power pompa dan dengan ditunjang saluran inlet

yang diperkecil maka akan memperoleh kecepatan hisap yang tinggi. Pemilihan pompa ini

disesuaikan dengan target waktu pemanenan yang disajikan pada Lampiran 4. Sedangkan

untuk perhitungan kebutuhan daya penggerak pompa ini dapat dilihat pada Lampiran 6.

Gambar pompa air dapat dilihat pada Gambar 16.

Gambar 16. Pompa Air

Spesifikasi :

Hoasin model HP30H

Daya hisap : 8 m Daya dorong : 30 m

Kapasitas per menit :100 liter/menit Tenaga mesin : 5.5 HP/3600 rpm

Berat :29kg

26

V. HASIL DAN PEMBAHASAN

Mesin udang merupakan suatu inovasi dari sistem pemanenan yang dilakukan secara

manual. Penggunaan mesin secara mekanis diharapkan dapat meningkatkan efisiensi yang lebih

tinggi dibandingkan dengan cara manual. Penelitian sebelumnya tentang pembuatan mesin udang

ini telah ada, namun tingkat kecacatan komoditas dan tingkat mortalitas masih cukup tinggi. Hal

tersebut terjadi dikarenakan komoditas yang dipanen langsung masuk ke dalam impeller sehingga

menyebabkan ikan atau udang tersebut mengalami kerusakan fisik atau mati. Dengan kendala

yang ada, maka dilakukan penelitian lanjutan mengenai mekanisme sistem penghisap baru untuk

pemanenan ikan dan udang (Gumilang, 2011) yang selanjutnya dibuat sebuah prototipe mesin

pemanen udang tipe vakum (Maulaya, 2013).

Hasil penelitian sebelumnya (Maulaya, 2013) masih belum optimal dikarenakan debit dan

kecepatan hisap relatif kecil sehingga belum mampu menghisap udang. Selanjutnya dilakukkan

penelitian ulang mengenai modifikasi mesin pemanen udang. Modifikasi yang dilakukan adalah

dengan memperkecil diameter saluran inlet dan memperbesar power pompa air. Hal ini

dimaksudkan agar kecepatan hisap meningkat sehingga udang bisa terhisap ke dalam tangki

penampungan.

5.1 DEBIT DAN KECEPATAN ALIRAN

Data yang diambil dalam penelitian ini adalah debit air pada mesin pemanen udang. Debit

tersebut digunakan untuk menghitung data kecepatan, tekanan, dan jenis aliran dari bilangan

Reynold yang diketahui. Pengukuran debit yang dilakukan menggunakan metode volumetrik.

Metode tersebut dilakukan dengan cara air ditampung dalam sebuah wadah dengan volume 20 liter

per satuan waktu. Mesin hasil modifikasi dapat dilihat pada Gambar 17.

Gambar 17. Mesin pemanen udang yang telah dimodifikasi

27

Gambar 18. Grafik Pengukuran debit pada tangki 1 dan tangki 2

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

3,50

0:00:00 0:14:24 0:28:48 0:43:12 0:57:36 1:12:00 1:26:24 1:40:48 1:55:12 2:09:36 2:24:00 2:38:24 2:52:48 3:07:12 3:21:36 3:36:00 3:50:24 4:04:48

Debit (liter/detik)

Waktu operasi mesin (j:mm:dd)

T1U1

T2U1

T1U2

T2U2

T1U3

T2U3

T1U4

T2U4

27

28

Pengambilan data ini dilakukan pada kedua tangki, yaitu tangki 1 dengan mulut hisap dan

saluran inlet 4 inchi tanpa menggunakan instalasi pompa vakum dan tangki 2 dengan mulut hisap

4 inchi dan saluran inlet 2.5 inchi dengan menggunakan instalasi pompa vakum. Data yang

diambil sebanyak empat kali ulangan pada masing-masing tangki dan setiap ulangan dilakukan

sepuluh kali pengambilan data. Grafik pengukuran debit pada tangki 1 dan tangki 2 dapat dilihat

pada Gambar 18.

Pada tangki 1, terjadi penurunan debit aliran yang cukup besar dalam selang waktu

tertentu yang terlihat pada Gambar 18. Debit tertinggi terjadi pada awal pengoperasian sebesar

2.98 l/det dan terendah sebesar 1.17 l/det yang terjadi pada menit ke-210 pada akhir

pengoperasian tangki 1. Debit tersebut terjadi disebabkan pada awal pengoperasian udara yang

masuk belum terlalu banyak sehingga debit masih cukup tinggi. Semakin lama waktu

pengoperasian debit aliran cenderung menurun.

Sedangkan pada Gambar 18 terlihat debit aliran terbesar pada tangki 2 sebesar 1.92 l/det

dan terendah sebesar 1.40 l/det. Terlihat dari Gambar 18 bahwa debit aliran tangki 2 cenderung

lebih konstan dibandingkan dengan tangki 1. Hal ini dikarenakan pada tangki 2 menggunakan

pompa vakum.

Dari hasil perhitungan diperoleh grafik debit aliran rata-rata pada tiap tangki yang dapat

dilihat pada Gambar 19. Berdasarkan data yang diperoleh terlihat terjadinya penurunan debit aliran

pada tiap-tiap tangki.

Gambar 19. Grafik pengukuran debit rata-rata

Terlihat dari grafik di atas terjadi penurunan debit aliaran tiap tangki pada saat mesin

dioperasikan. Namun pada tangki 2 terlihat debit air yg cukup konstan meskipun ada sedikit terjadi

penurunan debit. Hal ini dikarenakan pada tangki 2 menggunakan instalasi pompa vakum. Pompa

vakum ini berfungsi untuk membuat keadaan di dalam tangki menjadi vakum dengan cara

menghisap keluar udara yang berada dalam tangki. Dari data pengukuran, terlihat debit tertinggi

pada tangki 2 sebesar 1.77 l/det dengan kecepatan hisap sebesar 0.56 m/det sedangkan pada tangki

1 sebesar 2.06 l/det dengan kecepatan hisap sebesar 0.25 m/det. Debit yang dihasilkan pada tangki

1 cenderung turun atau tidak konstan. Debit yang menurun tersebut dikarenakan pada tangki 1

tidak menggunakan instalasi pompa vakum sehingga udara yang masuk ke dalam tangki tidak

dapat dibuang ke lingkungan.

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

Debit (liter/detik)

Waktu Pengukuran (j:mm:dd)

Tangki 1 (tanpainstalasi)

Tangki 2(menggunakaninstalasi)

29

Debit pada tangki 1 (tidak menggunakan pompa vakum) lebih tinggi dibandingkan dengan

tangki 2 (menggunakan pompa vakum). Hal ini dikarenakan kebocoran yang terjadi pada tangki 2

lebih banyak dibandingkan pada tangki 1. Namun pada selang waktu tertentu debit yang dihasilkan

tangki 2 cukup konstan yang menandakan bahwa pompa vakum berfungsi dengan baik.

Dari data pengukuran penelitian sebelumnya, debit rata-rata yang dihasilkan pada tangki 1

sebesar 1.83 l/det dengan kecepatan hisap rata-rata 0.23 m/det. Sedangkan pada tangki 2, debit

rata-rata sebesar 4.97 l/det dengan kecepatan hisap rata-rata 0.61 m/det. Pada penelitian ini, debit

dan kecepatan hisap rata-rata pada tangki 1 sebesar 1.84 l/det dan 0.23 m/det. Sedangkan pada

tangki 2, debit dan kecepatan hisap rata-rata sebesar 1.63 l/det dan 0.52 m/det. Terlihat bahwa

pada tangki 1 debit yang dihasilkan sama dengan penelitian sebelumnya. Debit tersebut masih

terbilang kecil karena belum mampu menghisap ikan mas yang memiliki dimensi yang sama

dengan udang sebagai komoditas yang diuji. Pada tangki 2 terlihat perbedaan yang cukup besar

yaitu pada penelitian ini nilai debit dan kecepatan hisap rata-rata yang diperoleh lebih kecil. Hal

ini terjadi karena adanya kebocoran yang lebih banyak dibandingkan sebelumnya. Selain

kebocoran pada tangki, kebocoran terjadi di saluran, sambungan perpipaan dan keran(valve), serta

kebocoran intake pada pompa sehingga kondisi sistem pada mesin tidak 100% dalam keadaan

vakum.

5.2 TEKANAN DAN JENIS ALIRAN

Tekanan yang terjadi di dalam sistem akan mengalami perubahan yang dikarenakan adanya

perubahan penampang hidrolik. Perubahan tersebut merupakan pembesaran penampang hidrolik

yang terjadi pada tangki 1 dan tangki 2. Penampang hidrolik pada saluran inlet tangki 1 sebesar 2.5

inchi dan saluran inlet pada tangki 2 sebesar 4 inchi. Kedua saluran inlet ini akan mengalami

pembesaran yaitu menjadi penampang hidrolik dengan ukuran 60 cm.

Nilai tekanan yang diperoleh pada masing-masing tangki sangat jauh berbeda. Untuk tangki

1, nilai tekanan pada penampang hidrolik yang berukuran kecil sebesar 78.40 kPa sedangkan

tekanan pada penampang hidrolik besar (tangki) sebesar 15.89 kPa. Pada tangki 2, nilai tekanan

pada penampang hidrolik yang berukuran kecil sebesar 78.40 kPa sedangkan tekanan pada

penampang hidrolik besar sebesar 6.20 kPa.

Jenis aliran dibedakan menjadi 3 yaitu aliran laminer, aliran transisi dan aliran turbulen.

Aliran laminer terjadi jika bilangan Reynold ≤ 2200, aliran turbulen terjadi jika bilangan Reynold

≥ 4000, dan aliran transisi terjadi jika bilangan Reynold berada di tengah-tengah dari nilai aliran

laminer dan aliran turbulen. Jenis aliran yang terjadi pada tangki 1 adalah aliran turbulen dan

aliran transisi. Aliran turbulen terjadi pada penampang hidrolik kecil (saluran inlet) yang

berdiameter 4 inchi. Nilai bilangan Reynold pada penampang kecil berkisar 17010.66 sampai

43286.05. Sedangkan penampang yang besar (tangki) aliran yang terjadi adalah jenis aliran

turbulen dan transisi. Nilai bilangan Reynold yang terjadi pada penampang besar berkisar antara

2263.23 sampai dengan 5759.11. Pada tangki 2, jenis aliran yang terjadi adalah aliran turbulen dan

transisi. Aliran turbulen terjadi di penampang hidrolik kecil yang berdiameter 2.5 inchi. Nilai

bilangan Reynoldnya berkisar 32683.40 sampai dengan 44622.40. Sedangkan aliran transisi terjadi

pada tangki dengan nilai bilangan Reynold berkisar 2717.78 sampai dengan 3710.56.

Jenis aliran tangki 2 pada penelitian sebelumnya adalah turbulen baik pada penampang

hidrolik kecil ataupun besar. Sedangkan pada penelitian ini, jenis aliran airnya adalah turbulen dan

transisi. Perbedaan jenis aliran ini dikarenakan adanya perbedaan deiameter saluran inlet dan debit

aliran. Penelitian sebelumnya menggunakan diameter saluran inlet 4 inchi sedangkan pada

penelitian ini diameter saluran inletnya sebesar 2.5 inchi.

30

Terilihat terdapat perbedaaan jenis aliran yang cukup besar antara penampang hidrolik kecil

dan penampang hidrolik besar. Perubahan jenis aliran ini terjadi disebabkan karena adanya

perubahan penampang, yaitu dari penampang hidrolik kecil menuju ke penampang hidrolik besar.

Secara lengkap nilai bilangan Reynold dapat dilihat pada Lampiran 8 dan Lampiran 9.

5.3 PERFORMANSI MESIN

Pada uji fungsional, komoditas yang digunakan adalah ikan mas yang dimensi tubuhnya

mendekati udang, yakni dengan panjang tubuh 6-8 cm sebanyak 200 ekor. Pada saat pengujian

ikan yang terhisap hanya pada awal pengoperasian. Hal ini dikarenakan pada awal pengoperasian

debit yang dihasilkan cukup besar namun seiring dengan waktu terjadi penurunan debit aliran yang

cukup drastis setiap waktunya. Hal ini terjadi karena ada beberapa kebocoran pada tangki. Selain

itu kebocoran terjadi di saluran inlet, sambungan perpipaan dan keran (valve), serta kebocoran

pada intake pada pompa sehingga kondisi sistem pada mesin tidak 100% dalam keadaan vakum.

Untuk mengatasi kebocoran dilakukan penambalan pada daerah yang bocor dengan menggunakan

lem besi dan lem araldite. Namun, setelah dilakukannya pengujian ulang kebocoran masih tetap

terjadi.

Tabel 5. Performansi Mesin Pemanen Udang Tipe Vakum

Kapasitas Pemanenan 4.5 ton/jam (Lampiran 4)

Total Head Loss 8.9 m (Lampiran 5)

Daya Pompa Sentrifugal 4.1 kW (Lampiran 6)

Efisiensi Pompa Sentrifugal 5.8% (Lampiran 11)

Daya Pompa Vakum 0.19 kW (Lampiran 12)

Ultimate vacuum 6x10-2

Pa (Lampiran 12 )

Kapasitas Tangki 182.43 l/det (Lampiran 13)

Dari hasil perhitungan didapatkan debit aliran rata-rata pada tangki 1 sebesar 1.84 l/det

dengan kecepatan hisap sebesar 0.23 m/det. Sedangkan pada tangki 2, diperoleh debit aliran rata-

rata sebesar 1.63 l/ det dan kecepatan hisap 0.52 m/det. Berdasarkan dari kecepatan renang, udang

memiliki kecepatan renang berkisar antara 0.54 – 1.14 m/det. Dengan mengasumsikan bahwa

perbandingan massa udang dan air sama dikarenakan massa jenis udang lebih rendah

dibandingkan air maka perbandingan massa diabaikan sehingga untuk mengatasi kecepatan udang

dapat menggunakan rumus momentum (m.air x = m.udang x ). Untuk dapat menghisap

udang, kecepatan hisap pompa harus lebih besar dari kecepatan maksimum renang udang. Namun

pada hasil pengujian, ikan hanya terhisap pada awal pengoperasian saja yang kecepatan hisap

pompa berada di antara kecepatan renang udang.

Selain itu, efisiensi pompa dari hasil uji coba mesin lebih rendah dibandingkan dengan

efisiensi rancangan. Efisiensi pompa yang didapatkan cukup kecil yaitu sebesar 5.8% yang

diakibatkan oleh adanya kebocoran dan head loss yang terjadi. Kapasitas yang diharapkan dari

mesin pemanen ini sebesar 4.5 ton/jam. Kapasitas ini didapatkan dengan memperhitungkan

volume udang dan air yang dipanen, waktu perpindahan, dan kapasitas pompa.

31

VI. KESIMPULAN DAN SARAN

6.1 KESIMPULAN

Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan maka dapat disimpulkan beberapa hal,

yaitu :

1. Dari penelitian ini telah dihasilkan modifikasi saluran ilnlet berdiameter 2.5 inchi dan

power dari pompa yang digunakan sebesar 5.5 hP atau 4.1 kW.

2. Berdasarkan hasil pengujian fungsional diperoleh debit aliran rata-rata pada tangki 1

sebesar 1.84 l/det dan kecepatan hisap sebesar 0.23 m/det. Sedangkan pada tangki 2,

diperoleh debit aliran rata-rata sebesar 1.63 l/ det dan kecepatan hisap 0.52 m/det.

Dari hasil modifikasi mesin ini, ikan masih belum dapat terhisap ke dalam tangki

penampungan.

6.2 SARAN

1. Perlu dilakukan upaya untuk mendeteksi letak kebocoran dan mengatasinya dengan

menggunakan “auto sealer” yang sesuai dengan tekanan vakum di dalam tangki.

2. Untuk pengembangan selanjutnya, bentuk tangki dapat dibuat tanpa sudut agar

tekanan menyebar rata dan menggunakan pompa yang memiliki daya hisap (suction

head) yang lebih tinggi.

32

DAFTAR PUSTAKA

Adisiswoyo RO. 2004. Desain Dan Uji Performansi Sistem Pompa Vakum Tipe Tabung Venturi

[skripsi]. Bogor: Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor.

Amri K. 2005. Budidaya Udang Windu Secara Intensif. Jakarta: Agromedia Pustaka.

Erizal, Panjaitan NH. 2007. Modul Kuliah Mekanika Fluida. Bogor: Fakultas Teknologi

Pertanian, Institut Pertanian Bogor.

Gumilang TJ. 2011. Perancangan mekanisme sistem penghisap pada mesin pemanen udang dan

ikan [skripsi]. Bogor: Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor.

Hamdani C. 2005. Rancang bangun pompa pemanen udang jenis sentrifugal dengan sudu ulir

mengerucut [skripsi]. Bogor: Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor.

Handoko. 2005. Rancang Bangun Pompa Pemanen Udang [skripsi]. Bogor: Fakultas Teknologi

Pertanian, Institut Pertanian Bogor.

Karim A. 2006. Modifikasi Dan Uji Teknis Pompa Pada Mesin Pemanen Udang/Ikan [skripsi].

Bogor: Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor.

Manurung R. 2006. Optimalisasi Kinerja Prototipe Mesin Pemanen Udang Dan Ikan Berdasarkan

Tingkat Kepadatan Tertentu [skripsi]. Bogor: Fakultas Teknologi Pertanian, Institut

Pertanian Bogor.

Maulaya R. 2013. Rancang Bangun Mesin Pemanen Udang Tipe Vakum [skripsi]. Bogor:

Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor.

Mujiman, Suyanto. 2005. Budidaya Udang Windu. Jakarta: Penebar Swadaya.

Purbayanto, et al. 2010. Fisiologi dan Tingkah Laku Ikan pada Perikanan Tangkap. Bogor: IPB

Press.

Mujiman dan Suyanto. 2005. Budidaya Udang Windu. Jakarta: Penebar Swadaya.

Soetomo, M. 1990. Teknik Budidaya Udang Windu. dalam Martini, I. dkk. 2006. Kajian Sistem

Resirkulasi Tertutup Menggunakan Biofilter Bivalvia dan Makroalgae pada Pembesaran

Udang Windu (Panaeusmonodon). Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan. Universitas

Padjadjaran. (Tidak Dipublikasikan).

Sularso dan Kiyokatsu, S. 2004. Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin. Jakarta:

Pradnya Paramita.

Thoriq A. 2005. Rancang Bangun Konstruksi Pemisah Pada Mesin Pemanen Udang [skripsi].

Bogor: Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor.

33

LAMPIRAN

34

Lampiran 1. Burst speed (lompatan renang/renang kilat) dari beberapa jenis ikan

No Famili Spesies Burst speed

1 Clupeiodae

Cluepae harengus (herring) 5 cm/detik sampai 1.5 m/detik

Spratus spratus (sprat) Sedikit lebih rendah dari herring

Engraulis sp. (sejenis teri) 0.65 - 0.8 m/detik

Alosasapidisima (shad) 3.5 - 4.2 m/detik

Pomolobus pseudoharengus

(herring sungai) 4.15 -4.84 m/detik

2 Gadidae cod dan haddock 1 - 1.5 m/detik

3 Pleuronectidae

Pleuronetes platessa dan

Limada limada 1 - 1.5 m/detik

4 Scombroidae

Katsuwonus pelamis

(cakalang) 5 - 10 m/detik

Thunnus albacaretus

(madidihang) 5.4 m/detik

Sarda chiliensis (bonito) 3.7 m/detik

Thunnus thynnus (bluefin) 6 m/detik

Acanthocybium solandri

(wahoo) 12 - 21 m/detik

5 Salmonidae S. trutta, dan S. Gairdneri 4.3 - 8.3 m/detik

6 Cyprinidae dan

Percidae 5 - 10 kali ukuran tubuh

35

Lampiran 2. Burst speed menurut jenis ikan.

No Spesies Panjang rata-rata

(cm)

Burst speed

m/detik panjang

tubuh/detik

1 Carcharinus leucas 153 5.3 3.4

2 Aguilla vulgaris (eel) 60 1.1 1.9

3 Blicca bjorkna (white bream) 2.2 0.3 15

4 Catastomus occidentalis (sucker) 33 3.3 9.8

5 Gasterosteus spinachia (sticklebak) 10 0.7 7.2

6 Gobius minutes (goby) 6.5 0.3 4.2

7 Pholis gunnelus (butterfish) 10 0.3 3

8 Promicrops itaiara (grouper) 97 1.8 1.8

9 Sphyraena barracuda (barracuda) 130 12.3 9.4

10 Trigala sp. (gurnard) 18 1.3 7.4

11 Zoarces viviparis (blenny) 6.4 0.2 3.1

36

Lampiran 3. Burst speed yang mampu dilakukan ikan.

No Spesies

Panjang

rata-rata

(cm)

Kemampuan renang

sampai letih ( x

panjang tubuh)

1 Cluepae harengus (herring) 20 - 25 1121

2 Gadus morhua (cod) 48 - 56 128

3 Melanogrammus aeglefinus (haddock) 40 143

4 Merlangius merlangius (whiting) 15 - 18 254

5 Pseudopleuronectus americanus (winter flounder) 20 - 22 6000

6 Salmo trutta (sea trout) 22 - 23 975

7 Scomber scomber (mackerel) 25 - 36 293

8 Sabastes marines (redfish) 16 17 400

37

Lampiran 4. Contoh perhitungan kapasitas pemanenan

Jumlah udang yang terdapat dalam tambak 5000 m2 : 8000 kg (Hamdani, 2005)

Asumsi massa jenis udang : 0.74 kg/liter (Hamdani, 2005)

Kapasitas pompa : 1000 liter/menit = 16.67 liter/detik

Volume udang dan air yang dipanen per 1 batch (1:2) : 182.43 liter

Berat udang dalam 1 batch : 45 kg

Asumsi waktu untuk perpindahan operasi : 25 detik

Waktu efektif untuk menghisap 45 kg udang :

~ 11 detik

Waktu total operasi dalam 1 batch : 25 + 11 = 36 detik

Perhitungan:

Kapasitas pemanenan =

Sehingga, waktu yang dibutuhkan untuk memanen udang dalam 1 tambak seluas 5000 m2 adalah:

Waktu pemanenan

38

Lampiran 5. Perhitungan head loss pada mesin

1. Head loss karena gesekan

a. Saluran inlet

Diketahui:

Q = 0.0167 m3/det

D = 0.0635 m

L = 5 m

g = 9.8 m/det2

= 0.8613 x 10-6

m2/det

diperoleh dari Moody Diagram seperti yang tertera pada Gambar 8 dengan melihat nilai

bilangan reynold yaitu sebesar 0.014

b. Tangki

Diketahui: D = 0.6 m

L = 0.6 m

c. Saluran outlet


L = 3.13 m

diperoleh dari Moody Diagram seperti yang tertera pada Gambar 8 dengan melihat nilai

bilangan reynoldyaitu 0.011

Jadi total head loss karena gesekan = 1.56 + 2.4 x 10-6

+ 2.34= 3.9 m

39

Lampiran 5. (Lanjutan)

2. Head loss karena perubahan diameter penampang

a. Perubahan selang ke tandon (reservoir)


b. Perubahan tandon ke selang


Sesuai dengan Gambar11, nilai maka:

Jadi total head loss karena perubahan diameter penampang:

= 1.41 + 1.38= 2.79 m.

3. Head loss karena perubahan arah aliran (belokan)

a. Belokan lengkung pada saluran inlet (D = 2.5 inchi) dengan θ = 90o

Diketahui: Jumlah belokan ada 1 buah

Asumsi R/D = 1, Kb = 0.30

= 5.27 m/det

g = 9.8 m/det2

b. Belokan lengkung pada saluran inlet (D = 2.5 inchi) dengan θ = 45o



c. Belokan lengkung pada saluran outlet (D = 2 inchi) dengan θ = 90o



= 8.243 m/det

40

Total head loss = 4 x 0.41= 1.64 m

Jadi total head loss karena perubahan arah aliran = 0.34+ 0.23 + 1.64 = 2.21 m

Sehingga total head loss yang terjadi adalah = 3.9 + 2.79 + 2.21 = 8.9 m

41

Lampiran 6. Perhitungan kebutuhan daya penggerak pompa air sentrifugal dan efesiensi pompa

Kebutuhan daya penggerak pompa dapat dihitung dengan persamaan berikut:

Keterangan:

BHP : tenaga penggerak yang dibutuhkan (kW)

Q : debit pemompaan (l/det)

TDH : total dynamic head (m)

C : faktor konversi sebesar 102

Ep : efisiensi pemompaan (dengan asumsi efisiensi pompa 60%)

Diketahui:

Q = 16.67 l/det

TDH = suction head + elevasi + friction head + minor losses + Ha + Hf1 + velocity head + Hs

= 1.15 + 1.401 + 3.9 + 5 + 0.49 + 0.09 + 0.3+ 2.53= 14.74m

Maka:

42

Lampiran 7 Contoh perhitungan tekanan

Keterangan:

Q : debit aliran (l/det)

v1 : kecepatan hisap di saluran inlet (m/det)

v2 : kecepatan hisap di tangki (m/det)

Re1 : nilai bilangan Reynold di saluran inlet

Re2 : nilai bilangan Reynold di tangki

p1 : tekanan di saluran inlet (kPa)

p2 : tekanan di tangki (kPa)

Contoh perhitungan v1, v2, Re1, Re2, p1, dan p2 ( pada tangki 2 pengujian 4 ulangan 10):

Diketahui:

Q : 1.6 l/det ( debit hasil pengukuran pada tangki 2 pengujian 4 ulangan 10)

D1 : 0.0635 m

D2 : 0.6 m

L1 : 5 m

V2 : 0.2 m3

viskositas kinetik ( : 0.8613 x 10-

6 m2/det

air head maksimum pompa : 8 m

ρ: 1000 kg/m3

g: 9.8 m/det2

Perhitungan:

(

)

43

Lampiran 8. Data pengujian debit pada tangki 1 (dengan saluran inlet 4 inchi tanpa menggunakan pompa vakum)

Pengujian Ulangan Menit

ke-

Waktu

(detik)

Q

(liter)

V1

(m/s)

V2

(m/s) Re1 Re2

Jenis

Aliran 1

Jenis

Aliran 2

P1

(kPa)

P2

(kPa)

Penurunan

Debit (l/det)

Penurunan

Debit Rata-

rata (l/det)

1

1 0:03:00 6.72 2.98 0.37 0.008 43286.05 5759.11 Turbulen Turbulen

78.40 15.90

0.09

2 0:06:00 6.96 2.87 0.35 0.008 41793.42 5560.52 Turbulen Turbulen 0.10


4 0:12:00 7.37 2.71 0.33 0.008 39468.42 5251.18 Turbulen Turbulen -0.03







2 1 1:03:00 9.73 2.06 0.25 0.006 29895.40 3977.51 Turbulen Transisi

78.40 15.90

0.01


3 1:09:00 10.56 1.89 0.23 0.005 27545.67 3664.89 Turbulen Transisi 0.18

4 1:12:00 10.05 1.99 0.25 0.006 28943.51 3850.86 Turbulen Transisi -0.10







4

3

43

44

3

1 2:03:00 10.61 1.89 0.23 0.005 27415.86 3647.61 Turbulen Transisi

78.40 15.90

0.05










4


78.40 15.90

0.02










.

44

45

Lampirann 9. Data pengujian debit pada tangki 2 (dengan saluran inlet 4 inchi dan menggunakan pompa vakum)

Pengujian Ulangan Menit

ke-

Waktu

(detik)

Q

(liter)

V1

(m/s)

V2

(m/s) Re1 Re2

Jenis

Aliran 1

Jenis

Aliran 2

P1

(kPa)

P2

(kPa)

Penurunan

Debit (l/det)

Penurunan

Debit Rata-

rata (l/det)

1


78.40 6.21

0.02










2 1 1:33:00 10.43 1.92 0.61 0.005 44622.39 3710.56 Turbulen Transisi

78.40 6.21

0.05










45

46

3


78.40 6.21

0.01









10 3:00:00 12.06 1.66 0.52 0.005 38591.34 3209.05 Turbulen Transisi 000

4


78.40 6.21

0.02










46

47

Lampiran 10. Tabel perbandingan debit dan kecepatan hisap

Tangki Waktu

ke-

Debit Kecepata

n Hisap

Rata-rata

(m/s)

Ulangan

1 Ulangan 2 Ulangan 3 Ulangan 4

Rata-

rata

1 (tidak

instalasi)

0:03:00 2.98 2.06 1.89 1.32 206 0.25

0:06:00 2.87 2.08 1.83 1.36 2.04 0.25

0:09:00 2.68 1.89 1.79 1.37 1.93 0.24

0:12:00 2.71 1.99 1.77 1.27 1.94 0.24

0:15:00 2.33 2.02 1.54 1.26 1.79 0.22

0:18:00 2.18 1.89 1.53 1.33 1.73 0.21

0:21:00 2.47 1.98 1.48 1.25 1.80 0.22

0:24:00 2.28 1.85 1.53 1.22 1.72 0.21

0:27:00 2.37 1.85 1.44 1.21 1.72 0.21

0:30:00 2.21 1.99 1.46 1.17 1.71 0.21

2

(instalasi)

0:03:00 1.67 1.92 1.75 1.74 1.77 0.56

0:06:00 1.58 1.71 1.78 1.68 1.69 0.53

0:09:00 1.56 1.53 1.77 1.73 1.65 0.52

0:12:00 1.57 1.40 1.80 1.71 1.62 0.51

0:15:00 1.55 1.53 1.78 1.68 1.63 0.52

0:18:00 1.61 1.53 1.71 1.64 1.62 0.51

0:21:00 1.53 1.49 1.69 1.70 1.60 0.51

0:24:00 1.55 1.53 1.66 1.65 1.60 0.50

0:27:00 1.51 1.53 1.66 1.66 1.59 0.50

0:30:00 1.53 1.43 1.66 1.60 1.55 0.49

.

48

Lampiran 11. Efisiensi pompa sentrifugal dari pengujian mesin

Efisienai pompa :

14.7 m

9.8 m/det2

0.00163 m3/det

4010 watt

49

Lampiran 12. Spesifikasi pompa vakum

Spesifikasi:

Tipe : Rotary Vane-type Vacuum Pump 2X-1

Ultimate vacuum : 6x10-2

Pa

Pumping speed : 1 l/s

Rated speed : 500 RPM

Motor power : 0.25 HP

Air inlet diameter : 15 mm

Overall dimensions : 400 mm x 320 mm x 295 mm

50

Lampiran 13. Perhitungan volume tangki berdasarkan kapasitas pemanenan dalam 1 (satu) batch

Massa komoditas yang diinginkan : 45 kg

Asumsi massa jenis komoditas udang : 0.74 kg/liter (Hamdani, 2005)

Perbandingan volume komoditas dan air optimum : 1:2 (Karim, 2006)

Maka untuk melakukan operasi 1 batch pemanenan, volume tangki yang didesain adalah:

51

LAMPIRAN GAMBAR (Keterangan: Gambar yang sebenarnya disajikan untuk ukuran kertas A3, sedangkan yang tertera

pada lampiran ini telah disesuaikan pada kertas A4)

52

Gambar 20. Rancangan hasil modifikasi mesin pemanen ikan dan udang tipe vakum

52

Documents

MODIFIKASI DAN UJI FUNGSIONAL MESIN PEMANEN … · pompa vakum dan pompa air. Pompa vakum berfungsi untuk mempertahankan keadaan vakum dalam sistem dengan cara menghisap udara yang