JAM YANG TERINTEGRASI DALAM SATU PROSES KERJA

Vol 03, Nomor 03, Juni 2014

Wahana Teknik


Jurnal Keilmuan dan Terapan Teknik

Hal 57 - 70

DESAIN RANCANG BANGUN MESIN PEMECAH DAN PEMISAH KULIT ARI KEDELAI DENGAN KAPASITAS 60 KG/JAM YANG TERINTEGRASI DALAM SATU PROSES KERJA

Wardjito, Suyadi, Jurusan Teknik Mesin Universitas Gresik

ABSTRAK

Tempe merupakan makanan khas Indonesia yang terbuat dari hasil fermentasi antara kedelai dengan jamur Rhizopus oligosporus. Pembuatan tempe memerlukan proses yang sangat panjang yaitu kedelai direbus, direndam, dipecahkan, dipisahkan dengan kulit ari, pencucian, peragian dan pengemasan. Lamanya proses pengolahan kedelai menjadi tempe inilah yang menjadi permasalahan utama pengusaha tempe, sehingga kurang bias mendapatkan keuntungan yang menjanjikan. Pada proses pemecahan dan pemisahan kulit ari kedelai ini inti dari proses pada mesin yang kami rancang. Oleh karena itu permasalahan yang kami angkat adalah bagaimana mengintegrasikan kedua proses tersebut menjadi satu proses kerja pada mesin yang kami rancang. Sehingga terbentuk sebuah mesin pemecah dan pemisah kulit ari yangmudah dioperasikan serta aman bagi operator. Desain rancang mesin pemecah dan pemisah kulit ari kedelai ini mampu memecahkan dan memisahkan kulit ari kedelai sebanyak 60kg/jam dalam satu kali proses kerja. Untuk menggerakkan mesin ini menggunakan motor listrik 3 P agar lebih cepat dan mudah dalam memproses bahan baku pembuatan tahu atau tempe. Selain itu Desain mesin pemecah dan pemisah kulit ari kedelai ini juga lebih banyak menghemat waktu proses kerja. Kata Kunci : Mesin, Pemecah kulit 57


I. PENDAHULUAN

pemecahan

A. Latar Belakang

menjadi dua bagian) menggunakan

Tempe adalah makanan khas

batu

kedelai

pemecah

(membelah

yang

berputar

Indonesia yang terbuat dari hasil

bergesekan dengan penggerak motor

fermentasi

listrik.

antara

kedelai

dengan

jamur Rhizopus oligosporus, makanan

Lamanya proses pengolahan

ini banyak disukai karena rasanya

kedelai menjadi tempe inilah yang

yang lezat, harganya murah dan

menjadi permasalahan utama para

mudah didapat. Selama ini pembuatan

pengusaha tempe, sehingga kurang

tempe

bisa mendapatkan keuntungan yang

terkendala

oleh

proses

pengolahan kedelai yaitu lamanya

menjanjikan/besar.

pemisahan kulit ari dan tingginya

efisiensi waktu dan biaya listrik inilah

biaya

yang akan diangkat oleh penulis

tersebut.

Proses

pembuatan

tempe ini melakukan beberapa tahapan

dengan

yaitu perebusan kedelai, pemecahan

proses pengupasan kulit ari kedelai

kedelai, pemisahan kulit ari kedelai,

dengan

peragian dan pengemasan.

inverter untuk meningkatkan kapasitas

Pemisahan kulit ari kedelai selama

ini

dilakukan

di

tempat

memberi

Permasalahan

solusi

menggunakan

teknologi

screw

dan

dan biaya beban listrik yang kecil secara terpadu.

terpisah dengan merendam kedelai

Pada proses pemecahan dan

(hasil pemecahan) ke dalam bak berisi

pemisahan kulit ari kedelai ini inti dari

air selanjutnya diputar perlahan-lahan

proses pada mesin yang kami rancang.

sampai kulit ari kedelai terapung lalu

Sehingga dapat diketahui bagaimana

disaring untuk mengambil kulit ari

mengintegrasikan

kedelai

tersebut menjadi satu proses kerja agar

tersebut,

sedangkan

kedua

proses

58

Desain Rancang Bangun Mesin Pemecah Dan Pemisah Kulit Ari Kedelai Dengan Kapasitas 60 Kg/Jam Yang Terintegrasi Dalam Satu Proses Kerja

terbentuk sebuah mesin pemecah dan

2. Bagaimana merencanakan

pemisah kulit ari kedelai yang mudah

dan menghitung komponen

dioperasikan serta aman bagi operator.

alat pemecah dan pemisah

Selain itu peluang untuk merancang

kulit ari kedelai.

mesin ini diharapkan pada proses

3. Berapa daya yang

pembuatan tempe akan lebih mudah, cepat, dan aman bagi pengusaha

dibutuhkan. 4. Bagaimana cara melakukan

tempe.

perhitungan elemen. Berdasarkan

berbagai

5. Bagaimana cara mengukur

pertimbangan di atas, penulisan ini

kinerja mesin pemecah dan

diangkat dengan pembuatan mesin

pemisah kulit ari kedelai.

yang

berjudul

Bangun

“Desain

Mesin

Rancang

Pemecah

6. Apa fungsi / kegunaan inverter.

dan

Pemisah Kulit Ari Kedelai Dengan Kapasitas

60

Kg/Jam

Yang

C. Tujuan Penulisan

Terintegrasi dalam Satu Proses

Adapun tujuan dari penulisan ini

Kerja”

adalah : 1. Untuk mengetahui cara

B. Rumusan Masalah Dari latar belakang masalah yang ada, maka dalam laporan Tugas

merancang (konsep) desain suatu alat. 2. Untuk menentukan

Akhir ini dapat dirumuskan beberapa

komponen alat pemecah

hal sebagai berikut:

dan pemisah kulit ari

1. Bagaimana cara merancang

kedelai.

(konsep) desain suatu alat. 59


3. Untuk mengetahui daya yang dibutuhkan. 4. Untuk mengetahui

2. Perhitungan di fokuskan pada dimensi, beban yang ada, power yang

perhitungan-perhitungan

dibutuhkan serta

elemen.

kecepatan putaran alat.

5. Untuk mengukur kinerja

3. Desain alat disesuaikan

mesin pemecah dan

dengan kedelai yang siap

pemisah kulit ari kedelai.

untuk pembuatan tempe.

6. Untuk mengetahui fungsi / kegunaan inverter.

E. Manfaat Penelitian Manfaat

D. Batasan Masalah Karena banyak kemungkinan

yang

diharapkan

dari

penelitian ini adalah sebagai berikut : 1. Bagi penulis

variable yang akan muncul dalam

Sebagai

pembuatan desain mesin ini, maka

menyelesaikan studi dan

penulisan ini dibatasi agar dapat

mendapat

memperoleh hasil perhitungan yang

(SarjanaTeknik)

Jurusan

lebih terarah dan terfokus pada suatu

Mesin

Teknik

kondisi tertentu.

Universitas Gresik.

Adapun batasan masalah dalam desain pembuatan mesin ini adalah : 1. Desain ini digunakan

syarat

gelar

Fakultas

untuk

ST

2. Bagi akademik Dapat

dijadikan

referensi

bahan bagi

hanya untuk memecah dan

generasi-generasi

teknik

memisahkan kulit ari

mesin yang akan datang

kedelai. 60


dalam

pembuatan

dan

penyusunan tugas akhir.

melakukan proses produksi sehingga kami mendapatkan penjelasan bahwa kendala yang sering kali

3. Bagi masyarakat

hadapi

adalah

lamanya

mereka proses

Akan memberikan manfaat

pemecahan dan pemisahan kulit ari

bagi saya ketika sudah

kedelai hal ini di karenakan proses

terjun kedalam masyarakat

pemecahan dan pemisahan kulit ari

untuk bisa mengaplikasikan

kedelai yang di lakukan dengan dua

apa yang selama ini telah

kali proses sehingga berdampak pada

saya

proses pembuatan tempe selanjutnya.

pelajari

dan

saya

dapatkan. B. Dasar Teori Dasar Teori yang digunakan

II. TINJAUAN PUSTAKA

dalam pembuatan mesin pemecah dan

A. Tinjauan Pustaka Dalam

proses

pembuatan

pemisah kulit ari kedelai berdasarkan

mesin pemecah dan pemisah kulit ari

dari

kedelai yang terintegrasi dalam satu

digerakkan oleh motor penggerak

proses kerja untuk mengumpulkan

dengan perantara sabuk dan puli,

data penulis lebih banyak mengadakan

berikut

survey lapangan yaitu dengan cara

dilakukan :

datang langsung ke lapangan. Selama

dalam

dua

tahapan

beberapa

proses

proses

yang

1. Proses Pemecahan Kedelai survey

lapangan tersebut penulis langsung

2. Proses Pemisahan Kulit Ari Kedelai

melakukan tanya jawab serta diskusi

3. Motor Penggerak

mengenai

4. Sabuk dan Puli.

kendala-kendala

yang

dalam

61


Beberapa bagian lain yang

START

digunakan adalah sabuk-v, puli dan gearbox. Selain alat yang digunakan,

KEDELAI YANG SUDAH DI REBUS

hal lain yang harus diperhatikan yaitu memperhitungkan besarnya ukuran daya sebagai penggerak utama mesin

PROSES PEMECAHAN

pemecah

dan

pemisah

kulit

ari

kedelai. Proses kerja mesin pemecah

TERPECAH 100 %

dan pemisah kulit ari kedelai ini menggunakan screw yang digerakkan oleh motor listrik sebagai motor penggerak

yang

PENAMBAH AN AIR

PROSES

ditransmisikan

menggunakan pulley dan v-belt tipe

TERPISAH 100 %

A dan serta gearbox. Perbandingan 1 dibanding 70 sebagai perbandingan PEMBUANGAN

kecepatan putaran. Dibawah ini adalah flow chat

PENUANGAN KEDELAI

kerja mesin pemecah dan pemisah kulit ari kedelai: FINISH

62


III. METODE PENELITIAN

Penelitian ini menggunakan dua pendekatan. Yang pertama Pada pendekatan

structural

tahapan

–

tahapan yang dilaksanakan adalah Penentuan

Judul,

Studi

Literatur

(didapatkan

dari

buku

–

buku

penunjang dan survey langsung pada orang yang mengetahui tentang mesin), Kegiatan Survey Lapangan, Proses Perancangan

(perancangan

desain

konstruksi), Manufakturing Alat, dan Pengujian Pengujian Mesin. Sedangkan yang kedua adalah pendekatan

fungsional

yaitu

pembahasan perencanaan penggunaan inverter dalam rancang bangun mesin pemecah dan pemisah kulit ari kedelai yang terintegrasi dalam satu proses kerja. Dibawah ini adalah bagan dari alur metode yang digunakan:

63


2. Desain Konstruksi Mesin

IV. METODE PERENCANAAN Pada

tahap

ini

ada

dua

Desain kontruksi dibuat dari

tahapan yang akan dilakukan yaitu

plat canal U 5mm x 3mm dan plat L

pertama uji coba. Pada tahapan uji

5mm x 5mm dengan bentuk persegi

coba dua hal yang dilakukan pertama

panjang pada rangka yang menyangga

percobaan proses pemecahan kedelai

motor dan gearbox serta berbentuk

dan percobaan proses pemisahan kulit

segitiga pada rangka yang menyangga

ari.

bak Tahapan kedua yaitu proses

desain. Tahapan atau proses yang

dan

screw.

Penyambungan

kontruksi dengan cara pengelasan SMAW.

dilakukan dalam pembuatan mesin pemecah dan pemisah kulit ari kedelai ini sebagai berikut: 1. Pembuatan prototype Hal ini untuk memberikan gambaran

dari

alat

Mesin

Pemecah dan Pemisah Kulit Ari

Kedelai

dan

3. Desain Bak Desain

screw

terbuat

dari

untuk

stenless silinder untuk as dan dudukan

mengantisipasi kesalahan pada

screw yang berdiameter Ø 52mm,

proses pembuatan mesin.

screw di desain bolak-balik dan tidak langsung

menyatu

dengan

as

melainkan ada penyambung antara as dengan plat screw yaitu stenless silinder dengan diameter Ø 10 mm dan P 15 mm untuk menyangga plat screw 64


yang

kecil

dan

20mm

untuk

5. Pembuatan Mesin

menyangga plat screw yang lebih besar,

tebal

plat

stenless

Proses

pembuatan

yang

Mesin Pemecah dan Pemisah Kullit

digunakan untuk screw yaitu 1,2mm

Ari Kedelai dibuat melalui beberapa

dan L 3mm untuk yang besar serta L

proses tahapan:

25mm untuk yang kecil.

1. Proses pembuatan prototype 2. Proses pembuatan screw 3. Proses pembuatan bak 4. Proses pembuatan kontruksi mesin 5. Proses perakitan 6. Trial Mesin

4. Desain

Pengunci

Bak

7. Repair

penggilingan Desain

penguncimengunakan

AS Berbetuk seperti pemgunci pagar agar

dapat

mempermudah

mengeluarkan kedelai di dalam bak tersebut dan mudah di perbaiki

V.

HASIL DAN PEMBAHASAN Mesin pemecah dan pemisah kulit ari kedelai ini adalah mesin yang digunakan untuk memecah kedelai lalu memisahkan kulit ari kedelai sehingga

dihasilkan

kedelai

yang

sudah terpecahkan dan bersih dari kulit arinya yang terintegrasi dalam satu proses kerja. Mesin ini dibuat untuk mengatasi lamanya proses

65


Pemecahan

dan

pemisahan

Proses

pemecahan

kedelai

kulit ari kedelai sehingga banyak

dilakukan dengan cara kedelai yang

permintaan pasar akan tembe tidak

sudah direbus dimasukkan kedalam

bisa dipenuhi seluruhnya.

bak pemecahan, penggunaan bak dan

Langkah

awal

dalam

screw serta poros screw menggunakan

ini,

dilakukan

bahan stenless supaya tidak terjadi

mengetahui

korosi atau karatan, lebar plat screw

gaya-gaya yang dibutuhkan dalam

yaitu 25 mm dan tebalnya 1,2 mm.

proses pemecahan kedelai yaitu gaya

Penyetingan dalam proses pemecahan

gesek. Gaya tersebut sebagai tolak

kedelai ialah v-belt yang ada pada

ukur untuk merancang mekanisme

motor penggerak harus terpasang pada

gesekan

pulley yang berdiameter paling besar,

pembuatan

mesin

percobaan

untuk

dan

lebar

palat

yang

digunakan untuk screw.

hal ini dilakukan agar screw dapar

Dari hasil rancangan diatas didapatkan pemisah

mesin kulit

pemecah

dan

kedelai

yang

ari

berputar leih cepat. Dibawah perbedaan

proses

ini

adalah

pemecahan

table dan

menggunakan motor listrik 3 PK

pemisahan kulit ari kedelai dalam

sebagai

pembuatan tempe:

motor

menjalankan

penggerak

seluruh

dan

mekanisme

mesin. Motor menggerakkan gear box 1:70

kemudian

gear

box

menggerakkan as screw. Kapasitas mesin ini mampu memecahkan dan memisahkan kulit ari kedelai sebanyak 60kg/jam. 66


Desain

pada screw tidak terlalu kencang

60 kg/jam

45 kg/jam

sehingga kulit ari yang berat jenisnya

Waktu

1 jam

8 Jam

lebih

Sirkulasi

ada

Tidak Ada

terbuang

Listrik dan

sudah terpecah tidak akan terbuang.

No

Data

1

Kapasitas

2 3

Redesain

4

Tenaga

listrik

Manusia

5

Keamanan

terjamin

Kurang

Satu kali

Dua Kali

Proses

Proses

6

Proses

ringan

akan

sedangkan

terapung

dan

kedelai

yang

2. Uraian Cara Kerja Mesin

Kedelai Kedelai terpecah 7

Hasil

masih Bersih dari campur kulit arinya

1. Proses Pemisahan Kulit Ari

Gambar 5.2 Nama Komponen Pada Mesin

Kedelai Proses pemisahan kulit ari kedelai

dilakukan

setelah

3. Proses pengilingan Proses pengilingan di lakukan

proses

pemecahan kedelai telah selesai atau

oleh

screw

benar-benar terpecahkan dengan cara

gerakan berputar bolak balik .Screw

ditambahkan air sebanyak mungkin

berbentuk seperti Pir pada scokok

kedalam bak pemecahan sedangkan

dengan diameter 40 mm sedangkan

untuk penyetingan v-belt yang ada

screw

pada motor harus di pindahkan ke

diameter 25 mm. Kedelai yang saling

pulley yang lebih kecih supaya putaran

bergesekan akan menimbulkan kedelai

yang

yang

kecil

menmanfaatkan

mengunakan

67


akan pecah belah menjadi dua dan

relative lebih kecil.

kulit ari akan terlepas pada kedelai 4. Proses Pemisahan Kulit Ari

Dengan adanya desain rancang mesin alat pemecah dan pemisah kulit

Kedelai

ari

Pemisahan kulit ari kedelai

memberikan perbedaan harga mesin

dilakukan

untuk

membersikan

kedelai

ini

diharapkan

dapat

yang baru dengan yg lama.

memisakan kulit dari kedelai agar

Dibawah ini akan disajikan

menjadi tempe murni. Pemesahan

table data perbedaan harga mesin

dilakukan dengan cara air pada bak

pemecah

pengilingan ini berisi punuh dan

kapasitasnya adalah sebagai berikut:

kulit

kedelai

dan

sirkulasi air agar menghemat air dalam pengilingan

mengunakan

putaran

renda agar kulit ari dapat mengambang dan keluar dari hopper out dengan otomatis. 5. Harga mesin pemecah dan pemisah kulit ari kedelai. Selama ini telah ada mesin pemecah kedelai di pasaran, akan tetapi kelemahan dari mesin yang telah ada ialah proses pemecahannya yang masing

terpisah

dengan

proses

pemisahan kulit ari kedelai serta harganya yang lebih murah namun ukuran dimensi dari mesin tersebut 68


Perbandingan

Mesin Pemecah dan pemisah kulit Mesin di pasaran ari kedelai

Harga

Rp. 7.000.000

Kapasitas

Proses Pemecahan dan Pemisahan 4 jam 800 Kg Kulit Ari Kedelai Hanya 60 kg/jam belum proses pemisahan kulit

Rp5.000.000 (hanya mesin pemecah saja)

ari Tenaga pengerak

Motor 3phase dan menjadi 1 phase

di

rancng Motor 1 phase

kesimpulan

Efisien untuk pemaikaian jumlah Efisien unuk banyak dan tidak perlu memerlukan pemecahan tenaga banyak

VI. KESIMPULAN DAN SARAN

hasi

perhitungan,

dan

pembuatan

yang

dibutuhkan

untuk menggerakkan mesin

A. Simpulan Dari

2. Daya

perancangan, analisa

Mesin

Pemecah

proses dan

Pemisah Kulit Ari Kedelai ini,dapat disimpulkan bahwa:

ini

menggunakan

motor

listrik 3 PK untuk seluruh proses

pemecahan

dan

pemisahan kulit ari kedelai. 3. Lebih banyak menghemat waktu proses kerja.

1. Mesin

pemecah

dan 4. Mempermudah

dan

pemisah kulit ari kedelai mempercepat proses bahan ini mampu memecahkan baku pembuatan tahu atau dan memisahkan kulit ari tempe. kedelai sebanyak 60kg/jam dalam

satu

kali

proses

kerja. 69


DAFTAR PUSTAKA

B. Saran Dalam

perencanaan

atau Kurmi. R.S and Gupta.1993.Machine

pengerjaan

mesin

ini,penulis Desain, 5th Edition India

menyadari

masih

jauh

dari Leo C. Peter, Ph.D.P.E, R. Bruce

kesempurnaan.Untuk itu diperlukan Hopkins, Ph.D.P.E.1996.Handbook of adanya pengembangan lebih lanjut Machine Design, Shigley & Mischke, dalam

desain,pengerjaan

mesin 2nd Edition. Ames Lowa

maupun laporan guna mendapatkan Budianto, kesempurnaan

alat.Sehingga

Hendra.1997:Rumus

–

mesin Rumus

Dasar

Elektrical

dapat beroperasi dengan efektif dan (Daya).Jakarta:Indonesia efisien.

Beberapa

saran

untuk Sularso, Suga, Kiyokatsu.2002.Dasar

menyempurnakan alat ini adalah : Perencanaan dan Pemilihan Elemen 1. Penambahan

bak

Mesin. Pradnya Paramita:Jakarta

penampung air sebagai

Wibowo, Andi.2004.Rancang Bangun

tempat sirkulasi air pada

Mesin Pemecah Kedelai.Universitas

saat

Gunadarma, Depok:Jakarta

proses

pemisahan

kulit ari kedelai sehingga

Purwaningsih,

air tidak terbuang.

Membuat

2. Pompa air sebagai alat

Eko.2007.Cara

Tahu

dan

Manfaat

Kedelai.Ganeca Exact: Jakarta

untuk sirkulasi air pada

Rumus – Rumus Fisika Lengkap,

bak penampung air.

http://id.wikibooks.org/wiki/Rumus-R umus

Fisika

Lengkap/Gaya

dan

Tekanan (Diakses tanggal 03 Februari 2014) 70

JAM YANG TERINTEGRASI DALAM SATU PROSES KERJA

Recommend Documents