RANCANG BANGUN MESIN PENGGILING PADI SKALA KECIL Nofriadi (1) (1)
Staf Pengajar Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Padang ABSTRACT
Scheme and making of small scale rice milling machine, have been done in machine workshop of Polytechnic Padang Technical Examination hereinafter have done in juli until februari 2006, to know appliance performance at various distance interpose between peeler rubber roll with a few rotation variation. Target of this research is to yield machine prototype small scale rice milling machine, to know machine capacities, head rice and rendemen, rice broken and castle rice. Method performed within this research are manufacturing, prototype and examination of machine performance with perception to kibbling capacities, rendemen, and yielded rice form that is head rice, rice broken and castle rice, by spacing gap between peeler rubber rol that is 0,1, 0,3, 0,6 with variation of some activator motor rotation that is 700, 800, 900, 1000, and 1200 rpm. The result of examination are capacities at distance interpose 0,1 mm is 120,5 kg / hour, distance interpose 0,3 mm that is 107,2 kg / hour, and distance interpose 0,6 mm that is 80,5 kg / hour. The mean rendemen is 68,76 %, 63,55 %, 47,74 %. And head rice, rice broken and castle rice from third apart gap of rol the rubber that is distance interpose 0,1 mm that is 71,28 %, 26,1 %, 1,6 %, and distance interpose 0,3 mm 82,18 %, 15,348 %, 0,98 %, and distance interpose 0,6 mm that is 94,37 %, 4,98 %, 0,48 %. Keywords: Rice Milling, Reedmen I. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Teknologi penggilingan padi menjadi beras di Sumatera barat merupakan persoalan yang harus cepat di selesaikan agar Sumatera barat menjadi salah satu propinsi swasembada beras di Indonesia. Dari data statistik Sumatera Barat (2002) luas lahan sawah 423.271 ha terdapat 252 buah mesin penggiling padi, berarti dengan luas lahan 1679,6 ha terdapat 1 buah mesin penggiling padi. Dengan jumlah lahan yang luas dan mesin yang sangat sedikit ini tentu tidak mampu memproses beras dalam waktu cepat. Teknologi pemproses beras pada mulanya dilakukan dengan cara tumbukan yang berulang-ulang oleh palu kayu yang di gerakkan oleh kincir dengan sumber penggeraknya air. Proses ini tidak efisien karena rendemen rendah dan kadar beras pecah yang dihasilkan tinggi, dan waktu yang digunakan lama. Kemudian teknologi pemproses beras ditingkatkan dengan sistem pengupas dan sekaligus penyosoh dengan menggunakan silinder (mesin Engelbert). Mesin ini menghasilkan banyak beras pecah (> 3%) dan beras yang dihasilkan lebih panas, (Tahir, 1992). Untuk meningkatkan mutu beras kemudian dilakukan perbaikan dari mesin engelberg dengan memasang alat pengupas type roll karet (rubber-roll husker) dan dapat meningkatkan rendemen dari kurang 60 % menjadi 63,4% serta pesentase beras kepala menjadi lebih tinggi, disamping itu pada mesin ini juga dilengkapi alat penghembus sekam dengan
menggunakan blower. Alat pemisah gabah ini selanjutnya dirangkaikan menjadi satu unit penggilingan. Setelah masuknya mesin pemproses beras dari Jepang mutu beras semakin baik dan kapasitas penggilingan menjadi meningkat dibandingkan mesin engelberg yang telah dimodifikasi. Mesin tersebut terdiri dari satu rangkaian unit penggilingan (Race Milling Unit) yang terdiri dari unit pengupas, penyosoh, dan penghembus/pemisah sekam. Akan tetapi mesin Race Milling Unit ini masih belum efisien, karena pada umumnya mempunyai ukuran dan kapasitas yang besar (700-900 kg/jam), sehingga harga menjadi mahal. Disamping itu mesin ini bersifat tetap sehingga tidak dapat dibawa atau dipindah-pindahkan. Dengan penggunaan mesin ini dibutuhkan tempat yang agak besar, disamping itu pemakaian bahan bakar menjadi meningkat, sehingga biaya operasi menjadi lebih besar dan untuk petani skala kecil tidak menguntungkan. Untuk mengatasi hal itu dilakukanlah penelitian dengan merancang bangun suatu mesin pemproses beras (Race Milling Unit) dalam skala kecil. Dimana pembuatan dari alat ini ditujukan kepada masalah teknis, ekonomis dan sosial. Dari aspek teknis terutama sekali dikembangkan adalah sistem pemisah gabah yang seimbang, antara proses pengupasan, penyosohan, dan sistem penghembusan sekam dalam satu rangkaian unit penggilingan, ini terutama sekali ditujukan untuk memperkecil kehilangan hasil dan beras pecah (thahir, 1992), disamping itu kapasitas
Jurnal Teknik Mesin
Vol. 4, No. 2, Desember 2007
penggilingan mesin ini ditingkatkan antara 200–250 liter/jam. Dalam aspek ekonomis mesin beroperasi harus mudah dibawa dan dapat dipindah-pindahkan, tidak memakai tempat yang luas, harga relatif murah dan terjangkau oleh petani biasa dan petani skala usaha kecil (petani kelompok) dan dapat beroperasi dalam jangka panjang. Sedangkan dari aspek sosial mudah cara pengoperasiannya tanpa memerlukan keahlian khusus, disamping itu tidak mengurangi pengangguran. 1.2 Tujuan Penelitian Tujuan umum dari penelitian ini adalah untuk meningkatkan efisiensi penggilingan padi menjadi beras, dan menambah motivasi petani untuk menjual hasil panennya dalam bentuk beras karena mendapatkan keuntungan yang lebih besar, sehingga dapat meningkatkan taraf hidup petani. Sedangkan tujuan khusus dari penelitian ini adalah: 1) Merancang bangun suatu model/prototipe mesin pemproses beras skala kecil dalam satu rangkaian unit penggilingan yang terdiri dari sistem pengupasan, penyosoh/pembersih yang efisien, dan sistem penghembusan/pemisah sekam. 2) Melakukan pengujian terhadap model dilaboratorium untuk mengetahui kapasitas, dan efisiensi pengilingan. 2. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Mesin Pemproses Beras Untuk menghasilkan beras pada mulanya secara tradisional dilakukan dengan menumbuk padi pada kincir air. Kemudian dengan perkembangan teknologi dilakukan penggilingan secara mekanis pada suatu mesin penggiling padi yang proses pengupasan dan penyosoh dilakukan oleh satu komponen silinder (engelberg). Komponen silinder tersebut diberi tonjolan-tonjolan besi membujur 5–6 buah disekelilingya. Antara silinder dengan tutup atas dan bagian bawah berbentuk rongga melingkar sepanjang silinder itu. Dibagian bawah rongga ini dilengkapi dengan saringan dedak agar dedak halus terus turun kebawah. Mesin ini kurang baik karena menghasilkan beras pecah (> 3%) dan beras yang dihasilkan lebih panas , hal ini disebabkan proses penyosohan terjadi akibat gesekan antara besi dan besi (Tahir, 1992). Kemudian untuk mendapatkan beras bermutu baik dilakukan perbaikan mesin ini dengan memasang alat pengupas tipe roll karet (rubber-roll husker). Pada perbaikan ini sistem pengupas terpisah dengan sistem penyosoh, dan juga dilengkapi dengan alat pemisah sekam dengan sistem penghembusan dengan blower. Selanjutnya mutu beras semakin baik, dan kapasitas penggilingan semakin besar setelah datangnya
ISSN 1829-8958
peralatan pemproses beras dari jepang dalam rangkaian satu unit penggilingan (Race Milling Unit). Mesin ini terdiri bagian pengupas, penyosoh, dan penghembus/pemisah sekam. Kemampuan penggilinggan mesin ini yaitu sekitar 700-900 kg/jam (Karo kato, 1990). 2.2 Rangkaian Unit Penggilingan a. Unit Pengupas Gabah Menurut Harjosentono et.al (2000), mesin pengupas gabah yang banyak dipakai dewasa ini adalah tipe roll karet. Dewasa ini, sistem roll karet kering sering ditemukan pada unit mesin penggiling padi. Masingmasing pabrik membuat model dengan spesifikasi tertentu. Pada dasarnya tipe mesin ini terdapat dua buah roll karet yang berputar berlawanan arah. Salah satu rol berada pada posisi yang tetap yang disebut roll utama yang berkecepatan tinggi dan sebuah roll pembantu yang berkecepatan rendah yang posisinya dapat diatur untuk mendapatkan jarak antara kedua roll sesuai dengan keinginan (Van Ruiten cit. Hendri Jaya, 1987). Lebih lanjut Hardjosentono et.al (2000) menambahkan bahwa dalam bagian pengupasan mesin pengupas gabah tipe roll karet terdapat dua buah roll karet yang berputar berlawanan dan mengarah kedalam, dimana kedua roll ini duduk pada poros yang terpisah satu sama lain dan sejajar secara horizontal dengan kecepatan yang berbeda dengan jarak renggangnya yang dapat diatur tergantung pada besar kecilnya gabah yang akan digiling. Karo Kato, (1990), mengatakan dalam operasi pengupasan tergantung kondisi-kondisi standar yaitu ; Rasio dari perbedaan kecepatan putar, kerenggangan roll, dan daya tahan dari roll. Rasio perbedaan kecepatan putaran kira-kira 23%, kerenggangan dari roll yang telah distandarkan 0,5 – 1,2 mm, sedangkan daya tahan dari roll karet sintetis lebih tinggi dari pada bahan baku karet. Prinsip kerja roll karet ini menurut Hardjosentono (2000) dimulai dari pintu pemasukan dimana gabah turun dari bak penampungan dan jatuh diantara dua roll karet yang telah disesuaikan jarak renggangnya. Gabah dengan ukuran tertentu akan terjepit diantara kedua roll karet tersebut. Adanya gerakan diantara kedua silinder tersebut akan menyebabkan kulit gabah menjadi terkoyak sehingga gabah terkupas menjadi beras pecah kulit. Terkoyaknya kulit gabah ini terjadi karena perbedaan kecepatan putar dari kedua roll karet b. Unit Penyosoh Beras Beras pecah kulit yang dihasilkan oleh mesin penggiling padi bewarna gelap, kotor dan tidak bercahaya karena bagian luarnya masih dilapisi oleh lapisan kulit ari. Kulit ari ini dapat dilepaskan dari beras pecah kulit, sehingga beras akan tampak lebih 84
Rancang Bangun Mesin Penggiling Padi Skala Kecil (Nofriadi)
putih, lebih bersih dan bercahaya. Proses perubahan beras pecah kulit menjadi beras sosoh ini disebut dengan penyosohan atau rice polishing. Lebih lanjut Hardjosentono (2000) mengemukakan beberapa tipe alat penyosoh beras, yaitu : (1) tipe gesekan / slip dan (2) tipe silinder . c. Unit Penghembus Gesekan antara gabah dan rol karet menimbulkan panas yang dapat mengakibatkan karet menjadi lembek sehingga memperbesar pengausan rol. Oleh karena itu perlu mengalirkan udara kedalam ruang pengupasan gabah agar dapat mendinginkan rol karet. Aliran angin yang disalurkan kebagian ini juga dapat berfungsi menyebarkan gabah yang turun dari tempat penampungan serta pemisahan beras pecah kulit dan sekam yang jatuh dari sela-sela rol karet. Pembersihan beras pecah kulit dari sekam dapat berlangsung dengan beberapa cara: 1.
Sistem penghisapan, disini sekam diisap oleh sebuah baling-baling penghisap dan kemudian diteruskan keluar melalui cerobong pembuangan sekam.
2.
Pengembusan angin dari baling-baling pengembusan melalui sebuah pipa pengembus untuk membersihkan bahan material. Bahan akan turun mengikuti gaya beratnya.
3.
Angin dari baling–baling penghembus akan langsung dihembuskan kedalam material yang akan dibersihkan yang turun dari atas.
3. METODE PENELITIAN 3.1 Tempat dan waktu penelitian Penelitian dilaksanakan pada Bengkel Mesin Politeknik Negeri Padang dengan lama penelitian 7 bulan 3.2
Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan untuk pembuatan mesin ini diantaranya plat siku, plat lembaran, motor, besi silinder, pully, saringan penyosoh, roll pengupas, ball bearing, baut-baut, Untuk pengujian digunakan 250 kg padi. Sedangkan alat yang digunakan untuk mengambil data-data selama pengujian yaitu, tachometer, timbangan digital, stop watch, filler gauge 3.3 Manufacturing, Pengujian
Prototipe
dan Prosedur
3.3.1 Manufacturing (Perancangan dan pembuatan mesin penggiling padi skala kecil)
Perancangan dan pembuatan mesin pemproses beras ini akan dilakukan di Bengkel mesin Politeknik Negeri Padang, dan mesin ini dalam bentuk prototipe. Bahan yang akan digunakan untuk
pembuatan prototipe ini yakni plat lembaran, pipa, besi siku, baut, besi batangan, besi silinder, blower, rol karet pengupas padi, pully, saringan pembersih, bearing, dan engine 4,5 kW. Sedangkan alat yang akan digunakan antara lain adalah mesin bubut, las, pemotong, pembending, milling, bor, gergaji, gerinda dan CNC. Mesin pemproses beras ini dirancang bangun dalam skala kecil, untuk meningkatkan efisiensi penggilingan padi bagi petani biasa atau petani kelompok, dan dapat digunakan oleh petani didaerah dataran tinggi dan daerah yang kekurangan mesin penggiling padi dan dapat dipindah–pindahkan. Mesin ini dibuat seefektif mungkin dengan mempertimbangkan bentuk, berat, sistem kerja yang efisien dan biaya yang murah, dan bentuk mesin ini ditunjukkan pada ”Gambar (1)”. Mesin ini antara pengupas dan penyosoh terdiri dari satu rangkaian unit serta dilengkapi dengan komponen penghisap dan pelempar sekam. Pada proses pengupasan dengan menggunakan dua buah roll karet yang berputar berlawanan arah dengan ukuran diameter 11cm dan lebar 4 cm, salah satu dari roll karet dapat digeser–geser/disetel secara manual dan satu lagi tetap, dan jarak antara roll punya kerenggangan antara 0,5-1,2 mm. Setelah proses pengupasan, beras ½ pecah kulit jatuh kecorong penampung dan terus kecorong masuk bagian penyosohan. Jarak antara corong penampung dan corong masuk keruangan penyosoh dibuat seefisien mungkin sehingga waktu kerjanya minimal. Pada proses pemisahan sekam dengan mengunakan satu buah blower yang memiliki kipas sebagai penghisap dan pelempar sekam, sistem penghisap dan pelempar sekam sangat efisien dengan dua buah slang yang dihubungkan langsung dari blower ke dinding corong penampung dan keruangan penyosoh. Daya hisap dan daya lempar sekam akan ditingkatkan dengan memodifikasi sudu–sudu kipas dan bentuk ruangan dari blower, sehingga pada waktu beras pecah ½ kulit dan sekam jatuh dari roll pengupas, sekam langsung dihisap oleh udara penghisap yang dihubungkan dengan slang tadi dengan tekanan yang tinggi, begitu pula kemudian slang yang satu lagi dari blower dihubungkan pada rumah penyosoh yang terletak diatas rumah saringan sehingga saringan tidak tersumbat. Pada proses penghisapan sekam tadi dilakukan kontinyu dan setelah sampai didalam blower maka sekam akan dilemparkan keluar oleh kipas. Bagian penyosoh terdiri dari screw, pipa pembersih / pemutih beras, dan poros yang semuanya berputar bersamaan. Screw berfungsi untuk menghantarkan gabah ½ pecah kulit, sehingga sambil menekan bagian ini juga melakukan penggesekkan gabah sehingga sisa kulit padi yang masih melekat pada beras terkelupas. Pada penelitian ini screw 85
Jurnal Teknik Mesin
Vol. 4, No. 2, Desember 2007
dimodifikasi dengan menambah panjangnya dari sebelumnya 10 cm (standart) dijadikan 15 cm, yang bertujuan untuk mengelupaskan semua kulit yang masih melekat pada beras dengan proses penghantaran yang lebih lama, sehingga pada waktu sampai pada bagian pemutih semua kulit padi telah terkelupas. Setelah dihantarkan oleh screw kemudian gabah masuk pada bagian pipa pembersih disini beras dibersihkan dengan sistem pelemparan dan penekanan antara pipa pembersih dengan saringan, dan akibat putaran poros ini kulit ari / bekatul beras akan terkelupas dan jatuh kedalam saringan bersamaan dengan sekam halus yang disebut dedak, kemudian beras dihantarkan keluar dan ditampung. Pada proses ini beras yang dihasilkan betul–betul bersih dan berseri. Mesin ini ditempatkan pada sebuah kereta pendorong yang mempunyai 4 buah roda, dan mempunyai 4 buah penumpu berulir yang diletakkan dekat roda yang berfungsi sebagai penahan mesin pada saat melakukan penggilingan, sehingga mesin
ISSN 1829-8958
tidak goyang. Mesin ini dibuat untuk dapat menggiling padi dalam kapasitas kecil dengan kemampuan 200–250 liter/jam dan dapat ditempatkan secara permanen atau dapat dibawa dengan mobil picup atau dengan gerobak sehingga dapat dipindah–pindahkan tergantung kepada lokasi yang diinginkan. Jadi mesin ini dapat digunakan oleh petani sebagai mesin tepat guna disamping itu mesin ini tidak terlalu berat dibandingkan dengan mesin sebelumnya dalam kapasitas besar, yaitu dari sebelumnya 195 kg diharapkan menjadi 80 kg. Motor Penggerak yang sebelumnya kapasitas besar tenaga penggeraknya 11-15 (kW) menjadi 4,5 (kW). Mesin pemproses beras ini dipilih karena pembuatannya relatif murah, sistem kerjanya sangat bagus, pengoperasiannya mudah, disamping itu mesin ini biaya operasionalnya lebih ekonomis dengan harga alat yang relatif murah dibandingkan dengan frekwensi penggunaannya, sehingga pengembalian biaya modal usaha relatif cepat.
Gambar 1 Mesin Penggiling Padi Skala Kecil
3.3.2 Prosedur Pengujian . Pengujian terhadap Prototipe akan dilakukan di bengkel mesin. Pengujian dibengkel untuk mengidentifikasi kinerja bagian pengupas, saringan, penyosoh dan parameter operasi yang berpengaruh terhadap kinerja penggilingan, dan metode yang digunakan dalam pengujian ini dengan metode exsprimen. Untuk tahap pengolahan data, data yang diambil dihitung secara rataan dari pengujian, dimana pada masing–masing pengujian akan menggunakan
gabah seberat 15 kg yang dilakukan sebanyak 5 kali (5 variasi putaran yaitu 700, 800, 900, 1000, 1200) dengan 3 macam jarak celah antar permukaaan roll karet yaitu (0,1, 0,3, 0,6) a). Waktu Penggilingan. Waktu penggilingan yaitu waktu yang dibutuhkan mesin penggiling untuk menggiling sejumlah gabah menjadi beras sosoh yang dimulai dari bahan masuk ke dalam hopper sampai bahan keluar melalui outlet. Pengukuran dilakukan secara dua tahap, tahap 86
Rancang Bangun Mesin Penggiling Padi Skala Kecil (Nofriadi)
pertama adalah tahap pengukuran waktu yang digunakan mesin pemecah kulit gabah dan tahap kedua pengukuran waktu yang diperlukan mesin penyosoh untuk membuka lapisan kulit ari beras pecah kulit menjadi beras sosoh. Sebelum dilakukan pengukuran, dipersiapkan terlebih dahulu bahan yang akan digunakan yaitu gabah seberat 15 kg untuk tiap pengukuran. Namun terlebih dahulu mesin dipersiapkan dalam kondisi siap kerja. Pengukuran dilakukan dengan menggunakan stopwatch yang dimulai pada saat bahan dimasukkan kedalam pengumpan dan pengukuran waktu dihentikan setelah bahan keluar dari outlet. b). Uji Teknik Penggilingan Uji teknik ini menggunakan metode penampilan kerja penggilingan dari mesin yang dibuat, kemudian dilanjutkan dengan pengamatan. Parameter pengamatan meliputi kapasitas efektif alat, efisiensi penggilingan, dan Rendemen penggilingan.
4. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Hasil Rancang Bangun Mesin Penggiling Padi Skala Kecil Pembuatan mesin dilakukan di bengkel Cerry Payahkumbuh Sumbar, dan pengecatan dilakukan dibengkel mesin Politeknik Negeri Padang. Pada ”Gambar (1.a)” Terlihat rumah mesin dipasang dinding- dindingnya dari bahan besi plat st 37 dengan tebal 3 mm, ukuran dari rumah mesin 1,2 x 0,6x 0,6 m. Pada rumah mesin dibagian atas sudah dibuat kedudukan dari unit pengupas tipe roll karet, bagian tengah tempat kedudukan fan penghisap dan pelempar sekam, dan bagian bawah kedudukan unit pengupas dan blower penghembus dedak. Rumah mesin dibuat seefektif mungkin sehingga hasil akhirnya merupakan satu rangkaian unit penggilingan yang kecil dan efisien.
Untuk mengetahui kapasitas efektif mesin penggiling padi ini digunakan persamaan sebagai berikut :
Ce
M t
… (1) (a)
(b)
Keterangan : Ce = Kapasitas (kg / jam) M = Massa padi yang digiling (kg) t = Waktu yang dibutuhkan untuk proses penggilingan (jam) Sedangkan rendemen penggilingan dapat ditentukan yaitu : Re ndemen
Berat setelah penggilingan x100% ... (2) Berat sebelum penggilingan
Dari kajian ini akan diidentifikasi masalah teknis yang dapat menghambat operasi penggilingan dan kondisi operasi optimum untuk meningkatkan besarnya kapasitas efektif. c). Analisa Hasil Penggilingan Beras yang dihasilkan dari proses penggilingan gabah akan dibedakan beberapa jenis. Analisa dilakukan dengan cara membandingkan persentase berat dari tiap–tiap jenis beras yang diamati dalam 100 gram sampel yang digunakan. Jenis beras tersebut diantaranya : a. Beras kepala : adalah beras utuh dan beras patah yang besarnya sama atau lebih besar dari 6/10 bagian beras utuh, b. Butir Patah : adalah beras yang mempunyai ukuran kurang dari 6/10 bagian dan minimum 2/10 bagian butir beras utuh, c. Menir : yaitu beras patah yang ukurannya lebih kecil dari 2/10 bagian butir beras utuh atau yang lolos dari ayakan menir (Tahir, 1992).
(c) Gambar 1 Hasil Rancang Bangun Mesin Penggiling Padi Skala Kecil
Satu pasang unit pengupas terdiri dari Roll karet ukuran standar yang paling kecil dari mesin penggiling padi, yaitu roll karet dengan ukuran 4,5 inchi, poros penyetel kerenggangan antar permukaan roll, pegas sebagai penarik dan penahan tekanan dari proses pengupasan padi, dan bantalan pemegang poros roll. Bentuk komponen roll seperti ”Gambar (1.b)”. Unit penyosoh terletak dibagian bawah dari rumah mesin dengan beberapa komponen ,yaitu saringan yang berfungsi tempat keluar dedak dan sebagai landasan sosohan beras ”Gambar (1.c)” dengan ukuran standard, Poros penyosoh yang terdiri dari screw penghantar, pinang-pinang yang berfungsi sebagai pelempar padi ½ pecah kulit ke saringan). Setelah masing-masing komponen dibuat kemudian dilakukan perakitan, dan setelah itu pengujian awal 87
Jurnal Teknik Mesin
Vol. 4, No. 2, Desember 2007
terhadap kinerja mesin. Setelah pengujian kemudian pada mesin dilakukan pengecatan, untuk menghindari dari karatan. 4.2 Analisa Hasil Pengujian Kinerja Mesin a. Kapasitas Untuk mengetahui kapasitas mesin penggiling padi ini digunakan ”Persamaan (1)” : Dari data pengujian didapatkan kapasitas yaitu : a). Jarak celah 0,1 mm : berat akhir rata-rata hasil gilingan 10,49 kg, dengan waktu rata-rata 5,24 menit (0,087 jam). Maka kapasitas: 120,5 kg/jam b). Jarak celah 0,3 mm : berat akhir rata-rata hasil gilingan 9,546 kg, dengan waktu 5,338 menit (0,089 jam), maka kapasitas : 10 kg/jam c). Jarak celah 0,6 mm : berat rata-rata hasil gilingan 7,161 kg dngan waktu 5,338 menit (0,0889 jam), maka kapasitas : 80,5 kg/jam b. Rendemen Dari hasil pengujian terhadap kinerja mesin didapatkan rendemen berkisar antara 45 – 71 % pada 3 macam kelonggaran jarak celah rol karet dengan beberapa variasi putaran. Perobahan rendemen dapat dilihat pada ”Gambar (2)”.
ISSN 1829-8958
60,05 %. Selanjutnya dengan jarak celah 0,6 mm rendemen yang dihasilkan berkisar antara 45 – 49,3 %, dan yang terbesar pada putaran 700 rpm dengan rendemen 49,3 %. Dari ketiga jarak celah tersebut terjadinya perbedaan rendemen disebabkan oleh pengaruh tekanan yang diberikan kepada padi, sehingga semakin kecil jarak celah maka semakin besar tekanan yang diberikan akibatnya semakin banyak kulit padi terkelupas, sedangkan pengaruh putaran juga sangat mempengaruhi terhadap rendemen karena semakin cepat putaran maka tekanan yang terjadi pada padi sebentar sehingga kulit padi yang terkelupas tidak begitu banyak. 4.3. Beras Kepala, Patah dan Menir Dari proses pengujian pada mesin penggiling padi hasil yang diharapkan dari kinerja mesin adalah rendemen yang besar dengan beras kepala yang banyak, karena persentase rendemen yang besar dengan beras kepala yang banyak, beras patah dan beras menir yang sedikit berarti kinerja mesin sangat baik. Pada proses pengujian ini persentase beras kepala yang dihasilkan dengan jarak celah 0,1 – 0,6 mm dengan 5 variasi putaran didapatkan persentase beras kepala berkisar 69 – 94,8 %. Grafik besarnya persentase beras kepala, patah dan menir dapat dilihat pada ”Gambar (2), (3), (4)”.
grafik rendemen terhadap putaran grafik Beras kepala terhadap putaran 100
60 40 20 0 500
600
700
800
900
1000
1100
1200
1300
Beras kep ala (% )
Rend em en (% )
80
80 60 40 20 0 500
putaran (rpm) jarak celah 0.3 mm
700
jarak celah 0.6 mm
Gambar 2. Perubahan Rendemen pada jarak celah rol karet 0,1, 0,3, 0,6 mm, dengan beberapa variasi putaran
Rendemen yang terbesar terletak pada jarak celah 0,1 mm pada putaran 800 rpm dengan persentase 70,1 %. Pada jarak celah 0,1 mm ini semakin besar putaran maka semakin kecil rendemen, hal ini disebabkan padi yang terkelupas menjadi ½ pecah kulit semakin sedikit karena proses penekanan dari dua permukaan roll karet sebentar, sehingga padi cepat dilemparkan kebawah, tetapi dari beberapa jarak celah yang diberikan ternyata rendemen yang terbesar terletak pada jarak celah 0,1 mm. Sedangkan pada jarak celah 0,3 mm rendemen yang dihasilkan berkisar antara 60 – 65,5 %, dan yang terbesar pada putaran 800 rpm yaitu 65,7 %. Rendemen yang terkecil dengan jarak celah 0,3 mm ini yaitu pada putaran 1200 rpm dengan rendemen
800
900
1000
1100
1200
1300
putaran (rpm) jarak celah 0,1 mm
jarak celah 0.3 mm
jarak celah 0.6 mm
Gambar 3. Grafik besarnya persentase beras kepala yang dihasilkan pada jarak celah rol karet 0,1, 0,3, 0,6 mm, dengan 5 variasi putaran Grafik beras patah terhadap putaran 30 Beras Patah (% )
jarak celah 0,1 mm
600
25 20 15 10 5 0 500
600
700
800
900
1000
1100
1200
1300
putaran (rpm) jarak celah 0,1 mm
jarak celah 0.3 mm
jarak celah 0.6 mm
Gambar 4 Grafik besarnya persentase beras patah yang dihasilkan pada jarak celah rol karet 0,1, 0,3, 0,6 mm, dengan 5 variasi putaran
88
Rancang Bangun Mesin Penggiling Padi Skala Kecil (Nofriadi)
celah 0,3 mm sangat baik sekali karena dengan rendemen yang tinggi beras patah dan beras menir yang dihasilkan sedikit.
Grafik beras menir terhadap putaran
Beras M enir (% )
3 2.5
5. PENUTUP
2 1.5
5.1 Kesimpulan dan saran
1
Berdasarkan hasil kesimpulan yaitu:
0.5 0 500
600
700
800
900
1000
1100
1200
jarak celah 0.3 mm
dapat
diperoleh
1300
putaran (rpm) jarak celah 0,1 mm
penelitian,
jarak celah 0.6 mm
Gambar 5 Grafik besarnya persentase beras menir yang dihasilkan pada jarak celah rol karet 0,1, 0,3, 0,6 mm, dengan 5 variasi putaran
Pada ”Gambar (5)” persentase beras kepala yang didapatkan dari ketiga jarak celah roll karet yang terbesar adalah dengan jarak celah 0,6 mm, dan dari beberapa variasi putaran yang terbesar yaitu 94,8 % pada putaran 700 rpm, dengan semakin cepatnya putaran persentase beras kepala menjadi semakin kecil, sampai putaran 1200 persentase beras kepala yang dihasilkan 94 %, hal ini disebabkan dengan semakin cepatnya putaran maka proses penekanan berjalan sebentar sehingga kulit padi yang terkelupas sedikit. Akan tetapi dengan jarak celah yang besar, persentase rendemen, beras patah dan beras menir kecil. Persentase yang kecil ini disebabkan oleh beras yang dihasilkan sedikit, kebanyakan kulit padi banyak yang tidak terkelupas pada saat penekanan dengan roll karet, karena dengan jarak celah yang besar tekanan yang diberikan sedikit, kalaupun terkelupas langsung menjadi beras kepala, sedikit yang patah baik ditengah atau diujung. Pada ”Gambar (4) dan (5)” terlihat persentase beras patah dan beras menir yang terbesar yaitu 26,92 % dan 2,02 % dengan jarak celah 0,1 mm pada putaran 1200 rpm. Dengan jarak celah 0,1 mm tekanan yang diberikan oleh permukaan roll karet pada saat berputar sangat besar karena jarak celah yang kecil, sehingga banyak kulit padi yang terkelupas tetapi beras yang dihasilkan banyak yang patah baik ditengah atau diujung, disamping itu penambahan putaran juga berpengaruh terhadap besarnya tekanan pada padi. Jadi dari ketiga jarak celah roll karet dengan beberapa variasi putaran rendemen yang terbesar yaitu pada jarak celah 0,1mm, tetapi beras yang dihasilkan banyak mengandung beras patah dan menir. Dengan jarak celah 0,3 mm rendemen yang dihasilkan sedikit lebih kecil dari jarak celah 0,1 mm, tetapi beras yang dihasilkan umumnya beras kepala dan sedikit mengandung beras patah dan menir. Kemudian dengan jarak celah 0,6 mm rendemen yang dihasilkan sedikit, otomatis jumlah beras yang didapatkan sedikit, tetapi hampir semuanya beras kepala. Jadi dari ketiga jarak celah tersebut jarak
1) Dari hasil perancangan dan pembuatan mesin didapatkan ukuran rumah mesin 1,2 x 0,6 x 0,6 m. Pada rumah mesin bagian atas terdapat unit pengupas tipe roll karet yang terdiri dari roll karet 4,5 inchi, poros penyetel kerenggangan antar permukaan roll, pegas sebagai penarik dan penahan tekanan dari proses pengupasan padi, dan bantalan pemegang roll. Bagian tengah tempat kedudukan fan penghisap dan pelempar sekam, dan bagian bawah terdapat unit penyosoh dan blower penghembus dedak. Unit penyosoh terdiri dari saringan, landasan sosohan beras, poros penyosoh, screw penghantar, dan pinang-pinang yang berfungsi sebagai pelempar padi ½ pecah kulit. Mesin dibuat seefektif mungkin sehingga hasil akhirnya merupakan satu rangkaian unit penggiliongan yang kecil dan efisien. 2) Hasil analisa kinerja mesin pada proses penggilingan didapatkan kapasitas rata-rata penggilingan dengan jarak celah 0,1 mm yaitu 120,5 kg/jam, jarak celah 0,3 mm yaitu 107,2 kg/jam, dan jarak celah 0,6 mm yaitu 80,5 kg/jam. 3) Rendemen rata-rata mesin dari hasil pengujian didapatkan dengan jarak celah 0,1 mm yaitu 68,76 %, jarak celah 0,3 mm yaitu 63,55 %, jarak celah 0,6 mm yaitu 47,74 %. 4) Hasil rata-rata beras kepala, beras patah, dan beras menir yang didapatkan dari pengujian kinerja mesin dengan jarak celah 0,1 mm yaitu 71,28 %, 26,1 %, 1,6 %, dan jarak celah 0,3 mm yaitu 82,18 %, 15,348 %, 0,98 %, dan jarak celah 0,6 mm yaitu 94,37 %, 4,98 %, 0,48 %. 5) Dari ketiga jarak celah dan dengan 5 variasi putaran didapatkan hasil yang terbaik yaitu dengan jarak celah 0,3 mm pada putaran 800 rpm, yang mana dihasilkan beras kepala yang banyak dengan sediki beras patah dan menir, tetapi secara keseluruhan jarak celah 0,3 dengan putaran 800 – 1000 rpm adalah yang dapat dipakai untuk mendapatkan hasil beras dengan kualitas penggilingan baik. 5.2 Saran
Perlu dilakukan pengujian lanjutan dengan beberapa varitas padi, sehingga dapat dilihat 89
Jurnal Teknik Mesin
Vol. 4, No. 2, Desember 2007
berapa rendemen yang baik dari masing – masing varitas.
Dalam melakukan pengujian untuk mengetahui kinerja mesin pada masing-masing putaran disarankan menggunakan alat pengatur putaran otomatis sesuai dengan putaran yang diinginkan untuk mempermudah dan mempersingkat waktu.
PUSTAKA 1.
Anwar , M , Raffei, Bagian-Bagian Mesin dan Merencana , Jakarta, 1981. .
2.
Biro Pusat Statistik Propinsi Sumbar, 2002
3.
De Datta, Surajit.K. Principles and Practices of Rice Production. John Wiley & Son Inc. Canada. 1981.
4.
Esmay, Merley, Soemangat, Eriyatno and Allan Ohilip. Rice Post Production Technology In The Tropics. The East-West Food Institute. The University Press of Haway. Hawaii. 1979.
5.
Ferdinand dan Andrew Putel, Streng Material, Jakarta, Penerbit Erlangga. 1985,
6.
Harjosentono, Muljoto, Wijanto, E. Rachlan. I.W Badra dan R.D Tarmana. Mesin-Mesin Pertanian . C.V Yasaguna . Jakarta . 1984.
7.
Herman Jutz and Eduard Scharkus, Westermann Tables For The Metal Trade 1966.
8.
Jaya, Hendri. Pengaruh Putaran per Menit (RPM) Mesin Pemecah Kulit Gabah Tipe Roll Karet Pada Padi Varietas IR-42 Terhadap Kapasitas dan Hasil Gilingan. Skripsi Fakultas Pertanian Universitas Andalas Padang. 1987.
9.
Karo Kato, Rice Processing Machinery. Revised And Enlarged Edition. Japan International Cooperation Agency, 1990
ISSN 1829-8958
Tanaman Pangan . Risalah Lokakaria. Cibodo, Bogor. Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanaman Pangan Bogor. 1982. 16. Sularso, et al, 1987, Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin, ITB, Bandung. 17. Teknik Bengkel, Pusat Pengembangan Pendidikan Politeknik , Bandung. , 1984 18. Van Vlack Laurence, Ilmu dan Teknologi Bahan, Jakarta Penerbit Erlangga. , 1994
10. Mears, Leons A. Era Baru Ekonomi Perberasan Indonesia. Gajah Mada Press. Yogyakarta. 1982. 11. Pratomo, Mudjiarto, A. Muclis dan S.F Mulkan. Teknologi Pengolahan Hasil Pertanian. Departemen Mekanisasi Pertanian. Fakultas Mekanisasi Pertanian dan Teknologi Hasil Pertanian . Institut Pertanian Bogor. Bogor. 1975. 12. Rohim Taufik, Teori dan Proses Permesinan, Teknik,Mesin, ITB, Bandung. 1993, 13. Ridwan Tahir, Sudaryono, Teknologi Pasca Panen Padi, Balai Penelitian Tanaman Pangan Sukamadi. 1992, 14. Satake, Toshiko. Modren Rice Milling. University of Tokyo Press. 296p. 1990. 15. Setjanata, Sukmana, Ekowarso dan Ruswandi. Dukungan Teknologi Pasca Panen 90
