i

PERANCANGAN MESIN CETAK BRIKET

LIMBAH KELAPA SAWIT

DENGAN PENGGERAK HIDROLIK

TUGAS AKHIR

Diajukan Kepada

Universitas Muhammadiyah Malang

Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar

Sarjana (S-1) Teknik Mesin

Disusun Oleh :

Yuda Lestari

201110120311095

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2015

ii

iii

LEMBAR PENGESAHAN

TUGAS AKHIR

PERANCANGAN MESIN CETAK BRIKET

LIMBAH KELAPA SAWIT

DENGAN PENGGERAK HIDROLIK

Diajukan Kepada

Universitas Muhammadiyah Malang

Sebagai Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Mesin

Disusun Oleh :

Nama : Yuda Lestari

Nim : 201110120311095

Telah diperiksa, disetujui dan disahkan oleh :

iv

v

SURAT PERNYATAAN TIDAK PLAGIAT

Yang bertanda tangan di bawah ini :

Nama : Yuda Lestari

NIM : 201110120311095

Tempat / Tanggal Lahir : Muaro Jambi, 03 Februari 1992

Jurusan : Teknik Mesin

Fakultas : Teknik

Instansi : Universitas Muhammadiyah Malang

Dengan ini menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa :

Sesungguhnya skripsi dengan judul “Perancangan Mesin Cetak Briket Limbah

Kelapa Sawit Dengan Penggerak Hidrolik” Yang diajukan untuk memperoleh

gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas

Muhammadiyah Malang, sejauh yang saya ketahui bukan merupakan duplikasi

(“PLAGIASI”) dari skripsi yang sudah dipublikasikan dan / atau pernah dipakai

untuk mendapatkan gelar kesarjanaan di lingkungan Universitas Muhammadiyah

Malang atau instansi manapun, kecuali bagian yang saya kutip dan sumber

informasinya telah saya cantumkan sebagaimana mestinya.

Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya untuk

digunakan sebagaimana mestinya.

vi

ABSTRAK

Proses pengolahan kelapa sawit akan menghasilkan limbah yang terdiri

dari Tandan Kosong Kelapa Sawit, Lumpur Sawit (wet decanter solid),

cangkang, Serabut (fiber), limbah cair (Crude Palm Oil) dan air kondensat.

Indonesia merupakan negara dengan luas perkebunan kelapa sawit terbesar di

dunia, sehingga perlu diperhatikan pemanfaatan dari limbah Kelapa Sawit

tersebut.

Pemanfaatan Limbah Tandan Kosong Kelapa Sawit dan limbah cair

(Crude Palm Oil) menjadi briket telah dapat dibuktikan, dengan dimensi briket

30x30x40 mm pada tekanan 200 KN/m2 dapat menghasilkan spesifikasi briket

sebagai berikut : kadar air 7,291%; berat jenis 0,674 gr/cm3; nilai kalor 6931,581

cal/gram; kadar abu 6,219%; kadar zat mudah menguap 22,875%; karbon terikat

64,415% (Mario Damanik.2014).

Dalam produksi briket diperlukan mesin cetak briket yang mampu

menghasilkan briket berkualitas, sehingga dirancanglah mesin cetak briket dengan

kapasitas produksi yang direncanakan 48 buah sekali cetak, dengan gaya yang

diperlukan dalam pengepresan per briket adalah 200 kN/m2, dari data perancangan

tersebut setelah melalui perhitungan diketahui diameter silinder hidrolik yang

akan digunakan 50 mm, tekanan yang bekerja 96 bar, diameter pipa hidrolik 16,4

mm, daya pompa yang diperlukan 2,4 Hp, daya motor yang diperlukan 2,8 Hp,

dan kapasitas produksi yang dihasilkan 17280 briket/jam.

Kata kunci : Pemanfaatan Limbah, Briket Tandan Kosong Kelapa Sawit.

vii

ABSTRACT

The process of palm oil will produce waste consisting of empty bunches of

palm oil , wet decanter solid , shell of palm oil , fibers,, Crude Palm Oil Liquid

Waste and water kondensat. Indonesia is a country with largest palm oil

plantations in the world , so that need attention utilization of waste oil palm.

The utilization of empty bunches of palm oil and Crude Palm Oil Liquid

Waste to the briquette has been can be proved , with dimensions briquette

30x30x30 mm, at pressure 200 kN/m2, Can produce briquette specifications as

follows : water content 7,291%; Dencity 0,674 gr/cm3; calorific value 6931,581

cal/gram; ash content 6,219%; volatille 22,875%; Carbon 64,415% (Mario

Damanik.2014).

In the production of briquette Needed a printing machine briquette

capable to producing high quality briquette, So that designed a printing machine

briquette with planned production capacity is 48 briquette once printed. with

pressure 200 kN/m2, From the data design after procces calculations obtainable

diameterof hydraulic cylinder that will be used is 50 mm, with pressure working

96 bar, Diameter of hydraulic hose is 16,4 mm, the power of pump is 2,4 Hp, The

power op motor is 2,8 Hp and Produce capacity is 17280 briquette/hour.

Keywords : utilization of waste, Briquette of empty bunches of oil palm.

viii

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum Wr.Wb

Alhamdulillah, atas limpahan rahmat serta hidayah-Nya Tugas Akhir

dengan judul “Perancangan Mesin Cetak Briket Limbah Kelapa Sawit

Dengan Penggerak Hidrolik” ini dapat terselesaikan.

Dalam penyusunan skripsi ini terdapat hambatan yang dihadapi, namun

berkat bantuan dari semua pihak, segala hambatan tersebut dapat teratasi. Oleh

sebab itu penulis ungkapkan terima kasih atas nasehat, petunjuk, ide, saran yang

telah diterima penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan sekripsi ini.

Ungkapan terimaksih tersebut disampaikan kepada :

Kedua orang tua penulis, yang selalu memberikan dukungan dalam hal

apapun, senantiasa mendoakan, mengingatkan dan membimbing hingga

penulis dapat menjadi seperti sekarang.

Budiono, Ssi. MT. dan Ir. Sudarman, MT. yang telah dengan sabar

membimbing penulis dalam penyusunan Tugas Akhir.

Seluruh dosen Teknik mesin yang telah membimbing penulis selama kuliah.

Kakak dan Adikku ( Mustajab, Musmulyono, Tri Utomo, Yenny Faridha) dan

semua keluarga besar yang telah memberikan dukungan selama ini.

Teman - Teman Kos A5, Salimin dan semuanya yang tidak bisa penulis

sebutkan satu persatu.

Teman - Teman Teknik Mesin Angkatan 2011, teman seperjuangan Rizki BJ

dan Kuncoro Democca,.., yang tidak bisa penulis sebutkan semua.

Dalam penyusunan sekripsi ini tentunya terdapat kekurangan yang tidak

terbahas. Oleh sebab itu segala kritik dan saran yang bersifat membangun akan

sangat diharapkan untuk pengembangan teknologi terkait, dan Penulis berharap

Tugas Akhir ini berguna bagi semua pihak.

Wassalamu’alaikum Wr.Wb

Malang, 15 April 2015

Penulis

ix

DATAR ISI

LEMBAR JUDUL .................................................................................... i

POSTER .................................................................................................... ii

LEMBAR PENGESAHAN ..................................................................... iii

LEMBAR KONSULTASI / ASISTENSI ............................................... iv

SURAT PERNYATAAN TIDAK PLAGIAT ........................................ v

ABSTRAKSI INDONESIA ..................................................................... vi

ABSTRAKSI ENGLISH ......................................................................... vii

KATA PENGANTAR .............................................................................. viii

DAFTAR ISI ............................................................................................. ix

DATAR TABEL ....................................................................................... xi

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

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

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

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

I.3 Tujuan Penulisan .............................................................. 2

I.4 Manfaat Penulisan ............................................................ 2

I.5 Batasan Masalah ............................................................... 2

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

II.1 Pengertian Sistem Hidrolik .............................................. 3

II.2 Statistika ........................................................................... 17

II.3 Kelapa Sawit .................................................................... 19

II.4 Arang ................................................................................ 24

II.5 Bahan Perekat ................................................................... 25

II.6 Briket ................................................................................ 27

BAB III METODE PERANCANGAN ................................................. 28

III.1 Metode Pengumpulan Data .............................................. 28

III.2 Konsep Rancangan ........................................................... 28

III.3 Kapasitas Mesin Cetak ..................................................... 30

x

III.4 Pemilihan Spesifikasi Bahan ............................................ 30

III.5 Perhitungan Perancangan ................................................. 31

III.6 Diagram Alir Perancangan ............................................... 33

BAB IV PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN .............................. 34

IV.1 Data Perancangan ............................................................ 34

IV.2 Skema Alat ....................................................................... 34

IV.3 Perhitungan Briket ........................................................... 35

IV.4 Gaya Pengepresan ........................................................... 37

IV.5 Pemilihan Pompa ............................................................ 41

IV.6 Perhitungan Daya Motor ................................................. 44

IV.7 Perhitungan Kerangka ..................................................... 45

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ................................................ 46

V.1 Kesimpulan ...................................................................... 46

V.2 Saran ................................................................................. 46

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

xi

DATAR TABEL

Hal

Tabel 2.1 Simbol Katub pengarah ............................................................ 9

Tabel 2.2 Simbol-simbol untuk melayani katup-katup ............................ 10

Tabel 2.3 Beberapa lambang komponen penyusun sistem hidrolik ......... 11

Tabel 2.4 Potensi Dan Pemanfaatan Limbah Kelapa Sawit ..................... 21

Tabel 2.5 Komposisi Kimia Tandan Kosong Kelapa Sawit .................... 22

Tabel 2.6 Sifat Fisik Tandan Kosong Kelapa Sawit ................................ 23

Tabel 2.7 Sifat Fisika dan Kimia Arang................................................... 25

Tabel 2.8 Komposisi Kimia Limbah Cair PKS ........................................ 27

Tabel 2.9 Prosentase bahan perekat ......................................................... 27

Tabel 2.10 Standar Briket Arang jepang, inggris, amerika, Indonesia ...... 28

Tabel 4.1 Data perancangan mesin cetak briket....................................... 34

Tabel 4.2 Theoretical output catalog SMC Hydraulic Cylinder .............. 38

Tabel 4.3 Spesifikasi pipa hidrolik........................................................... 41

xii

DAFTAR GAMBAR

Hal

Gambar 2.1 Diagram aliran sistem hidrolik ........................................... 3

Gambar 2.2 Prinsip dasar sistem hidrolik .............................................. 5

Gambar 2.3 Motor Listrik ...................................................................... 6

Gambar 2.4 External Gear Pump ............................................................. 6

Gambar 2.5 Internal Gear Pump .............................................................. 7

Gambar 2.6 Pompa Tipe Sumbu Bengkok ............................................... 7

Gambar 2.7 Pompa Axial Tipe Alat Pengatur ......................................... 7

Gambar 2.8 Katup pengatur tekanan ........................................................ 8

Gambar 2.9 Katup pengtur arah aliran ..................................................... 8

Gambar 2.10 Flow control throttling valve ................................................ 12

Gambar 2.11 Silinder kerja penggerak tunggal.......................................... 12

Gambar 2.12 Silinder kerja penggerak ganda ............................................ 13

Gambar 2.13 Filter Tangki ......................................................................... 14

Gambar 2.14 Pengukur Tekanan ................................................................ 15

Gambar 2.15 Sketsa prinsip statika ............................................................ 18

Gambar 2.16 Kelapa sawit ......................................................................... 19

Gambar 2.17 Diagram Alir Proses Pengolahan Kelapa Sawit ................... 20

Gambar 2.18 Limbah Kelapa Sawit ........................................................... 21

Gambar 2.19 Diagram pohon pemanfaatan kelapa sawit........................... 23

Gambar 2.20 Pemanfaatan TKKS sebagai pupuk langsung ...................... 24

Gambar 2.21 Arang Kayu .......................................................................... 24

Gambar 2.22 Limbah Cair Kelapa Sawit ................................................... 26

Gambar 3.1 Konsep rancangan mesin cetak briket .................................. 28

Gambar 4.1 Skema Alat ........................................................................... 34

Gambar 4.2 Spesifikasi hydraulic oil HLP68 .......................................... 40

Gambar 4.3 Skema gaya alat .................................................................... 45

xiii

DAFTAR PUSTAKA

Sularso, Haruo tahara (1994).Pompa dan Kompresor, Pemilihan, Pemakaian dan

Pemeliharaan. PT. Pradnya Paramita, Jakarta.

Hicks, Edwards (1996). Teknologi Pemakaian Pompa. Erlangga, Jakarta.

Daryono (2002). Mekanika Kekuatan Material. Universitas Muhammadiyah

Malang. Malang.

Arganda M (2007) Pemanfaatan Tandan Kosong dan Cangkang Kelapa Sawit

Sebagai Briket Arang. Tesis, Universitas Sumatera Utara.

SMC Corporation (2001). General Catalog SMC Hydraulic Cylinders Based on

JIS. Japan.

Catalog Lintech PT. LINTECH DUTA PRATAMA. Surabaya, Indonesia.

Product Catalog PT. GUNUNG GARUDA based on JIS G3101SS400 (Mild

Steel). Bekasi, Indonesia.

Catalog PIRTEK Fluid Transfer Solution, Hydraulic Hoses. Canada.

Retta, dkk (2012). Pemanfaatan Limbah Cair CPO Sebagai Perekat Pada

Pembuatan Briket dari Arang Tandan Kosong Kelapa Sawit. Jurnal,

Universitas Sriwijaya.

Parker Hannifin Corporation, Catalog Hydraulic Valves Industrial Standard.

Departemen Pertanian (2006). Pedoman Pengelolaan Limbah Industri Kelapa

Sawit. Jakarta.

Mario, Damanik (2014).Pengaruh Variasi Tekanan Kempa Terhadap Sifat Fisika-

Kimia Briket Arang dari Tandan Kosong Kelapa Sawit. Universitas

Sumatera Utara.

Tombili, Arpan. “ Pengolahan Limbah Cair di Pabrik Kelapa Sawit “.Accessed

25 Mei 2015.

http://www.academia.edu/9192802/pengolahan_limbah_cair_di_pabrik

_kelapa_sawit

50