POLITEKNOLOGI VOL. 15 No. 3 SEPTEMBER 2016
RANCANG BANGUN ALAT PENGUPAS BATOK DAN PEMARUT KELAPA Mochammad Sholeh1), Amiruddin Aziz 2), Wisnu Santoso 3) dan Budy Atmojo Ady4) Jurusan Teknik Mesin, Politeknik Negeri Jakarta, Kampus Baru – UI Depok 16425 Email:
[email protected]),
[email protected]),
[email protected]),
[email protected]) ABSTRACT Peeling coconut shells conventionally used small ax or machete or knife scribe. This way often broke apart untill wasting coconut water, less secure also, and needed special skill. Furthermore coconut gratered, conventional coconut grater is operate in low productivity and less secure also. So that’s needed peeler shell and coconut grater safe and fast in process is required. The purpose design to facilitate and accelerate peeling and gratering that coconut peeler and coconut grater safe in operation. Construction machinery consist of two part paring coconut and coconut grater section. For a review peeling coconut shells are used two saw blades diameter 7 [inch] the rotating and a knife blade. Speed maximum of the saw blade 46.67 [rpm]. To review the coconut grater used the coconut a grater rollerdiameter 4 [inch] and long 190 [mm]. Speed maximum grate roller is 1400 [rpm]. Prime mover motor fuel is 5.5 [HP], 3600 [rpm] fitted with worm gear speed reducer to review round lowering saw blade. The transmission used V belt.The result averagefor peeling coconut shell was 41 second and capacity for gratering coconut was 56,7 kg/hour. Keywords: Coconut Shell Peeler, Coconut Grater, Coconut Grater Rollers, Saw Blade. ABSTRAK Pengupasan batok kelapa secara konvensional dilakukan dengan kapak kecil atau golok atau pisau pencungkil. Cara ini selain sering pecah hingga air kelapa terbuang, juga kurang aman, dan memerlukan keahlian khusus. Setelah itu kelapa selanjutnya diparut, secara konvensional pemarutan kelapa sangat rendah produktivitas dan keamanannya. Sehingga alat pengupas batok dan pemarut kelapa yang pengoperasiannya aman dan cepat prosesnya diperlukan. Tujuan rancang bangun ini adalah memudahkan dan mempercepat pengupasan dan pemarutan kelapa yang pengoperasiannya aman. Konstruksi mesin terdiri dari dua bagian yaitu bagian pengupas batok kelapa dan bagian pemarut kelapa. Untuk mengupas batok kelapa digunakan dua buah saw blade berdiameter 7 [inch] yang berputar dan satu buah pisau. Kecepatan maksimal dari saw blade 46,67 [rpm]. Untuk pemarut kelapa digunakan satu buah rol pemarut kelapa diameter 4 [inch] dan panjang 190 [mm]. Kecepatan rol pemarut maksimal 1400 [rpm]. Penggerak utama adalah motor bakar 5,5 [HP], 3600 [rpm] dilengkapi dengan worm gear speed reducer untuk menurunkan putaran saw blade. Transmisi yang digunakan adalah sabuk V. Hasil percobaan yang didapat waktu pengupasan batok kelapa rata-rata 41 detik dan kapasitas pemarutan kelapa 56,7 kg/jam. Kata Kunci:Pengupas Batok Kelapa, Pemarut Kelapa, Rol Pemarut Kelapa, Saw Blade.
251
Mochammad Sholeh dkk, Rancang Bangun Alat...
Pada umumnya kelapa dalam perdagangan tersedia 2 bentuk yaitu masih utuh lengkap dengan serabut atau sudah terkupas serabutnya. Ini dipergunakan untuk menghemat tempat penyimpanan dan ringan saat pengangkutan, lebih baik menyimpan kelapa yang sudah terkupas serabutnya jika penggunaannya dalam waktu relatif singkat. Dengan demikian jika dimanfaatkan, proses selanjutnya adalah mengupas batok kelapa untuk mengambil daging dan air kelapanya. Pengupasan konvensional dilakukan dengan menggunakan kapak kecil atau golok atau pisau pencungkil. Cara ini selain sering pecah hingga air kelapa terbuang, juga kurang aman sehingga memerlukan keahlian khusus. Selanjutnya setelah batok terkupas, daging kelapa diparut. Pemarutan secara konvensional sangat rendah produktivitas dan besar resikonya, kemungkinan luka karena tergores parut sangat besar. Oleh karena itu diperlukan alat pengupas batok kelapa dan pemarut kelapa yang aman dalam pengoperasian juga cepat dalam pemrosesannya. Agar tidak berpindah tempat dalam melakukan kedua proses maka dibuat alat yang menyatukan kedua fungsi tersebut. Pada alat pengupas batok kelapa yang sudah pernah dibuat sebelumnya memerlukan waktu rata-rata 62,7 detik1)dan pemarut kelapa yang pernah dibuat berkapasitas 3,198 gr/menit atau 0,192 kg/jam2).
bagian sampai dengan gambar rakitan dan gambar kerjanya. Lalu yang dimaksud dengan bangun adalah mewujudkan hasil perancangan yang telah dibuat sebelumnya menjadi bentuk nyata alat pengupas batok kelapa dan pemarut kelapa berpenggerak satu motor. Berdasar hasil observasi yang telah dilakukan, alat pengupas batok dan pemarut kelapa secara tergabung belum ada. Namun secara mandiri alat pengupas batok kelapa maupun alat pemarut kelapa sudah ada dan terdapat beberapa cara pengupasan batok dan pemarutan kelapa secara konvensional maupun mesin. Secara konvensional pengupasan batok kelapa kurang aman dan memerlukan keahlian khusus, pemarutan kelapa kurang aman dan produktifitas rendah. Secara garis besar kerangka pemecahan masalah dapat dirumuskan sebagi berikut : Survey bentuk dan ukuran kelapa di pedagang yang ada di pasar poncol perumnas 1 bekasi. Merancang alat pengupas batok dan pemarut kelapa secara lengkap termasuk pemilihan material, penentuan besar gaya potong, dan penentuan dimensi bagian per bagian. Mewujudkan hasil rancangan dalam bentuk gambar rakitan dan gambar kerja sebagai pedoman pembuatan/pembanguan alat pengupas batok dan pemarut kelapa. Membuat komponen alat pengupas batok dan pemarut kelapa serta merakitnya. Melakukan uji coba serta melakukan modifikasi seperlunya.
METODOLOGI PENELITIAN
HASIL DAN PEMBAHASAN
PENDAHULUAN
Pemecahan masalah untuk mencapai tujuan seperti yang telah diuraikan sebelumnya, adalah dengan metode rancang bangun. Yang dimaksud dengan rancang dalam konteks ini adalah merancang alat pengupas batok kelapa dan pemarut kelapa berpenggerak satu motor, meliputi : penentuan bahan material yang dipakai, dimensi bagian per
Pembahasan Perlu dikemukakan disini bahwa aktifitas penelitian ini meliputi perancangan alat pengupas batok dan pemarut kelapa, pembuatan dan perakitan (bangun), dan menguji hasilnya. Sehingga disini perlu dipaparkan dalam bentuk kemasan sebagai berikut :
252
POLITEKNOLOGI VOL. 15 No. 3 SEPTEMBER 2016
Perancangan Perancangan adalah penuangan ide (gagasan) dalam bentuk tulisan yang didasarkan pada logika gerak, ratio posisi, didukung dengan pendekatan matematis, yang secara eksplisit merupakan perpaduan antara penerapan beban/gaya. Sejurus kemudian jika (hasil rancangan) dibuat (dalam bentuk benda) maka akan dapat dirakit untuk dioperasikan hingga mampu menghasilkan sesuatu seperti yang diharapkan; selanjutnya inilah yang disebut dengan Rancang Bangun. Dalam hal ini perancangan yang dimaksud adalahperancangan alat pengupas batok dan pemarut kelapa yang dapat berfungsi dengan baik menggunakan satu motor (bakar) penggerak. Adapun urutan perancangan (yang disederhanakan) sebagai berikut : Penentuan jenis material Hasil survei di pasar poncol perumnas 1 bekasi, pedagang kelapa mempunya stok kelapa dalam bentuk sudah terkupas serabutnya sehingga relevan dengan alat yang akan dibuat/dibangun. Ukuran kelapa beraneka ragam seperti pada tabel. Tabel 1. Ukuran Diameter Kelapa (Terkupas Serabutnya) No. Diameter Pengukuran (mm) 1 Kelapa 1 120 2 Kelapa 2 128 3 Kelapa 3 122 4 Kelapa 4 130 5 Kelapa 5 125 6 Kelapa 6 124 7 Kelapa 7 121 8 Kelapa 8 128 9 Kelapa 9 120 10 Kelapa 10 126
253
Gambar 1. Ukuran Kelapa Range ukuran kelapa yaitu 120 – 130 mm, kemudian diuji pengupasan batok kelapa dan pemarutan kelapa dengan cara : Pengujian Pengupasan Batok Kelapa Pengujian dilakukan dengan cara mengupas batok kelapa menggunakan golok di atas timbangan lalu diamati beban yang dibutuhkan untuk mengupas batok kelapa. Beban yang terbaca akan menjadi referensi untuk perancangan alat pengupas batok kelapa. Pengamatan beban yang terbaca dilakukan 10 kali dan hasil rata-rata beban yang didapat dijadikan sebagai referensi perancangan.
Golok
Kelapa Timbangan
Beban Pengupasan
Gambar. 2 Pengujian Pengupasan Batok Kelapa Pengujian Pemarutan Kelapa Pengujian dilakukan dengan cara menempelkan kelapa pada rol pemarut kelapa lalu rol pemarut diberi beban untuk memutarkan rol pemarut hingga kelapa dapat terparut. Beban yang dapat memutarkan rol pemarut hingga kelapa terparut akan menjadi referensi perancangan pemarut kelapa.
Mochammad Sholeh dkk, Rancang Bangun Alat...
Daging Kelapa
Rol Pemarut
Dengan efisiensi saw blade 0,75, efisiensi sabuk 0,98 x 2, efisiensi reducer 0,99, dan efisiensi motor 0,76.
Tali
Beban
.
Gambar 3. Pengujian Beban Pemarutan Kelapa ternyata gaya pengupasan batok kelapa rata-rata sebesar 11,48 kg (114,8 N) dan gaya pemarutan kelapa sebesar 5,02 kg (50,2 N). Penentuan kapasitas motor Daya motor harus diperhitungkan dengan cermat karena daya motor dipergunakan selama mesin itu bekerja.
Daya Pemarutan Kelapa
Dengan efisiensi pemarut 0,75, efisiensi sabuk 0,98, efisiensi motor 0,76.
Saw blade
kelapa
Pisau
Gaya Pengupasan
Gambar 4. Gaya Pengupasan Batok Kelapa Kelapa Landasan Pemarut
Arah putaran
Poros
Rol Pemarut
Maka daya total Pa + Pb = 1,157 [HP]. Digunakan motor bakar spesifikasi 3600 [rpm] 5,5 [HP]. Kecepatan motor yang dipakai 1400 [rpm] 2,14 [HP]. Pemilihan ukuran sabuk Sabuk yang dipilih dalam hal ini sabuk V tipe A dengan ukuran sisi atas 13 [mm], sudut alur (2α=40o) dan tinggi 8 [mm].
Gaya Pemarutan
Gambar 5. Pemarutan Kelapa Daya untuk pengupasan batok kelapa
Gambar 6. Ukuran Sabuk V
254
POLITEKNOLOGI VOL. 15 No. 3 SEPTEMBER 2016
Tabel 2. Ukuran Puli V3 Pena mpan g Sabuk V
A
B
C
D
E
Diamter Nominal (diameter lingkaran jarak bagi dp) 71 – 100 101 – 125 126 atau lebih 125 – 160 161 – 200 201 atau lebih 200 – 250 251 – 315 316 atau lebih 355 – 450 451 atau lebih 500 – 630 631 atau lebih
α (o )
W*
L0
K
K0
E
f
34 36 38
11,95 12,12 12,30
9,2
4,5
8,0
15, 0
10, 0
34 36 38
15,86 16,07 16,29
12, 5
5
9,5
19, 0
12, 5
34 36 38
21,18 21,45 21,72
16, 9
7,0
12, 0
25, 5
17, 0
36 38
30,77 31,14
24, 6
9,5
15, 5
37, 0
24, 0
36 38
36,95 37,45
28, 7
12, 7
19, 3
44, 5
29, 0
Poros Poros adalah suatu bagian sistem penghubung transmisi yang mempunyai fungsi utama dari suatu mesin. Dalam mesin ini selain poros sebagai sistem transmisi yang utama, juga sebagai sarana atau landasan dari sebuah rol pemarut dan saw blade. Bahan poros yang dipilih adalah = S45C atau yang memiliki kekuatan setara, disesuasikan dengan stok yang ada di pasaran.
kelapa dan memarut daging kelapa yang digerakan dengan satu motor penggerak. Alat ini terdiri dari beberapa komponen, yaitu : 1. Rangka 2. Motor 3. V Belt 4. Puli 5. Hopper 6. Rol Pemarut 7. Poros Saw Blade 8. Saw Blade 9. Penutup Atas Saw Blade 10. Penutup Depan Saw Blade 11. Bearing 12. Pisau 13. Pengatur Jarak Pisau 14. Reducer
Baut Pengikat Baut adalah sambungan tidak tetap yang digunakan pada mesin ini, yang mempunyai fungsi mengikat satu komponen dengan komponen mesin yang lainya, agar menahan gaya tarik atau beban yang terjadi pada komponen – komponen mesin. Lasan Lasan itu digunakan pada bagian-bagian komponen mesin yang utama, terutama pada rangka, supaya menjadi titik acuan agar komponen-komponen mesin yang lain terpasang pada letak dan fungsi yang telah direncananakan. Pelaksanaan Program Deskripsi Alat Alat Pengupas Batok dan Pemarut Kelapa ini berfungsi untuk mengupas batok 255
Gambar 7. Sketsa Mesin Hasil Pengujian dan Analisa Pengupasan Batok Kelapa Tabel 3. Hasil Pengujian Pengupas Batok Kelapa Batok Kelapa 1 2 3 4 5 6
Waktu Pengupasan (detik) 41 37 44 42 26 33
Keterangan
Terkupas Terkupas Terkupas Terkupas Terkupas Terkupas
Mochammad Sholeh dkk, Rancang Bangun Alat...
7 8 9 10
48 58 33 48
Terkupas Terkupas Terkupas Terkupas
Rata – rata lama waktu pengupasan batok kelapa = 41 detik
[3]
[4]
Pemarutan Kelapa Rata-rata berat kelapa yang diparut = 0,408 kg Rata-rata lama pemarutan kelapa = 26 detik Kapasitas Pemarutan
KESIMPULAN DAN SARAN Rancang Bangun Alat Pengupas Batok Kelapa dan Pemarut Kelapa dapat berjalan dengan baik, artinya dapat mengupas batok kelapa dengan baik tanpa pecah dan memarut kelapa dengan baik hasilnya halus. Dengan waktu pengupasan 41 detik untuk setiap kelapa dan kapasitas pemarutan adalah 56,7 kg/jam. Secara teknis alat ini dapat digunakan pedagang kelapa untuk meningkatkan produktivitas karena mengurangi kecelakaan kerja pada pengupasan batok kelapa dan pemarutan kelapa.
DAFTAR PUSTAKA [1]
[2]
Aditya Jayumantias dkk. 2014. Rancang Bangun Alat Pengupas Serabut dan Batok Kelapa. Politeknik Negeri Jakarta. Dwi Lestari dkk. 2014. Rancang Bangun Alat Pemarut dan Pemeras Santan Kelapa Portable Model Kontinyu. Jurusan Keteknikan Pertanian-Fakultas Teknologi Pertanian-Universitas Brawijaya.
256
Khurmi, R.S. dan JK Gupta. 1982. A Text Book Of Machine Design. New Delhi Eurasia Publishing House LTD. Sularso, Kyokatsu Suga. 1987. Dasar Perecanaan dan Pemilihan Elemen Mesin. Jakarta : Pradnya Paramitha.
