REKAYASA MESIN PENGGILING JAGUNG JENIS BUR MILL DENGAN METODE DUA PERMUKAAN PLAT BERGERIGI

REKAYASA MESIN PENGGILING JAGUNG JENIS BUR MILL DENGAN METODE DUA PERMUKAAN PLAT BERGERIGI Junaidi (1), Adriansyah(1) (1)

Staf Pengajar Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Padang ABSTRACT

Milled corn is the main ingredient in the manufacture of animal feed which is consumed by large and small farmers. As a staple fodder then the level of smoothness of the corn mill to be adjusted to the age of animals, whether for fattening or production due to an effect on the growth of livestock. Corn milling technology has been obtained from the machine that works with the principle of collision (Hammer Mill) and grinding with the friction of the two plates are serrated (Burr Mill) Technology types of collisions of large capacity (1 to 1.5 tons / hour), this machine is effective, and easy to manufacture, but the weakness of the power used and the results of varying age’s mill. While Burr Mill type milling technology, have low initial cost, and milling capacity 200-300 kg / hour and the power used ranged from 1 to 1.5 hp or 1 / 3 of the power used by grinding crushed with the same capacity. For that, the design and manufacture of corn grinding machine Bur Mill with centrifugal system needs to be done.The purpose of this research is to engineer a model / prototype corn grinding machine Burr Mill type centrifugal system by developing several components, namely blade cutter with multiple cutting angles, a distance of estrangement knife setter component, and the inlet system and perform testing of prototypes to determine the capacity, efficiency pengilingan and grain size of the mill.From the results of this study was made later after the engine was tested and has succeeded in producing corn mill capacity of 110 kg / h with 900 blade angle average of the three distance gap, with the blade angle of 75 degrees is the capacity of corn 126.6 kg / h, and 600 blade angle is 137.3 kg / hr. The largest grain size is 30 dormitory at the third angle of the blade with a gap distance of 0.2 mm. Maximum mill capacity results obtained on the blade angle of 75 degrees. Keywords: Burr Mill, Screw delivery 1. PENDAHULUAN Jagung giling merupakan bahan pokok dalam pembuatan makanan ternak yang banyak dikonsumsi oleh peternak besar dan kecil. Sebagai bahan pokok makanan ternak maka tingkat kehalusan gilingan dari jagung harus disesuaikan dengan usia binatang, apakah untuk penggemukan atau produksi karena berpengaruh terhadap pertumbuhan ternak (Hall, 1983). Salah satu kendala dalam mendapatkan hasil gilingan jagung yang bervariasi adalah penggunaan mesin penggiling jagung yang belum sesuai dengan biaya operasi. Teknologi penggilingan jagung selama ini didapatkan dari mesin yang bekerja dengan prinsip tumbukan (Hammer Mill) dan penggilingan dengan proses gesekan dari dua pelat yang bergerigi (Burr Mill). Teknologi jenis tumbukan merupakan salah satu metoda yang paling sering digunakan, ada yang kapasitas besar (1-1,5 ton/jam) dan berkapasitas kecil (200–300 kg/jam). Mesin ini efektif, pembuatannya mudah, walaupun begitu mesin ini ada beberapa kelemahan yaitu hasil gilingan yang bervariasi lama sekali didapatkan, saringan seringkali tersumbat, dan daya dibutuhkan untuk kapasitas besar dengan muatan penuh (6-9 kW), dan untuk daya yang kecil

komponen penghancur terdiri dari besi-besi bulat sering patah, ini sangat menghambat produksi, sehingga tidak menguntungkan. Sedangkan teknologi penggilingan jenis Burr Mill, sistem penggilingannya dengan proses gesekan dari dua pelat yang bergerigi yang berfungsi sebagai mata pisau, pelat ini berbentuk bidang vertikal. Pelat pisau penggiling ini berputar melemparkan dan menghancurkan butiran-butiran jagung melalui celah-celah mata pisau ke dinding pembentur. Keluarnya butiran-butiran jagung pada sudu-sudu pisau penggiling, akibat adanya putaran yang cepat sehingga menimbulkan gaya sentrifugal. Hall (1983) mengatakan penggiling bergerigi punya biaya awal yang rendah, dan kapasitas penggilingan 200-300 kg/jam dan daya yang digunakan berkisar 1-1,5 hp atau 1/3 dari daya yang digunakan oleh penggiling tumbuk dengan kapasitas yang sama. Pengembangan teknologi penggilingan jagung untuk menghasilkan pakan ternak perlu dilakukan. Untuk itu, kajian akan dilakukan dengan mengembangkan (merancang dan membuat) mesin penggiling jagung jenis Bur Mill dengan sistem sentrifugal dan jarak kerenggangan pisau penghancur.

Rekayasa Mesin Penggiling Jagung Jenis Bur Mill dengan Metode Dua Permukaan Plat Bergerigi (Junaidi)

2. METODE PENELITIAN

3.

1.

Perancangan dan Pembuatan mesin penggiling jagung sistem sentrifugal ini dilakukan di bengkel mesin Politeknik Negeri Padang. Mesin penggiling ini konstruksinya berukuran 70 x 58 x 40 (cm) dengan plat siku 4 x 4 x 0,3 (cm). Corong masuk ditempatkan pada poros berulir yang bersatu dengan pisau atas dan sekaligus poros tersebut berfungsi sebagai tempat saluran masuk jagung. Pada poros berulir terdapat alat pengatur jarak kerenggangan kedua permukaan pisau, besarnya jarak kerenggangan tersebut dapat ditentukan dengan memakai skala ukuran pada poros berulir. Kedudukan komponen atas (pisau atas, poros berulir, dan corong masuk) dengan komponen bawah (pisau bawah, poros screw, dan poros penggerak) harus dipasang sekosentris (sepusat) mungkin, sehingga dengan ke dudukan yang sepusat tadi, pada waktu proses penggilingan terjadi pisau atas dan pisau bawah putarannya seimbang dan hasil gilingan merata. Bentuk mesin penggiling jagung sistem sentrifugal ini dapat dilihat pada ”Gambar (1), (2) dan (3)”.

Tempat dan waktu penelitian

Penelitian dilaksanakan selama 8 bulan. Pembuatan gambar teknik, pembuatan mesin penggiling jagung dan evaluasi teknis dilakukan di bengkel Mesin Politeknik Negeri Padang. 2.

Bahan dan Alat

Bahan–bahan yang digunakan untuk membuat alat penggiling jagung sistem sentrifugal ini adalah plat lembaran, plat siku, besi as Ø 4 inchi, besi as Ø 2 inchi, mur, baut, motor, besi Ø 6 inchi, bantalan. Sedangkan alat–alat yang dipakai untuk pembuatan alat penggiling jagung ini adalah mesin potong, mesin bubut, mesin milling, mesin gerinda surface, mesin gerinda silindris, mesin bending, mesin las, gergaji, kunci pas, dan bebrapa alat ukur. Alat untuk melakukan pengujian adalah timbangan digital, stopwatch, jangka sorong, dan jagung sebanyak 50 kg. Untuk melakukan analisis ukuran butiran ke labor pertanian.

Perancangan dan Pembuatan Prototype.

Gambar 1 Prototipe Penggiling Jagung Sistem Sentrifugal Keterangan 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11.

Pisau penggiling Dudukan pisau Dudukan piringan Poros utama Karet Kopling Kopling poros Kopling Motor Landasan bearing Saluran penyetel Mur penyetel pisau Landasan saluran masuk

12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20

Plat landasan bearing Saluran masuk Pipa penahan Saluran keluar Rangka mesin Bearing Motor Poros berulir Pegas

77

Pisau penggiling bahannya dari baja keras yaitu assab yang berukuran Ø17 x 2,5 (cm). Mata-mata pisau pemotong tersusun sepusat, yaitu dari diameter luar menuju ke titik pusat diameter pisau dengan kemiringan sudut 8°, bentuk pisau seperti ”Gambar (2) dan (3)”.

hopper sampai bahan keluar melalui outlet. Pengukuran dilakukan tiga kali dengan berat 50 kg untuk tiap pengukuran. b). Uji Teknik Penggilingan Kapasitas Untuk mengetahui kapasitas mesin penggiling jagung ini digunakan persamaan sebagai berikut: Ce =

M T

dimana: Ce = Kapasitas efektif (kg/jam) M = Jumlah bahan yang digiling (kg) T = Waktu lamanya penggilingan (jam) Gambar 2 Pisau Penggiling

Efisiensi ηa =

M x 100 % m

dimana : M = Jumlah bahan awal yang dimasukkan (kg) m

= Jumlah hasil gilingan (kg)

ηa = Efisiensi Ukuran Butiran

Gambar 3.Dimensi Pisau Penggiling

Dengan adanya kemiringan tadi kalau kedua pisau disatukan maka akan terbentuk rongga. Dirongga inilah akan dihancurkan bahan jagung tersebut. Komponen dari mesin penggiling ini dirancang dengan mempertimbangkan beberapa parameter desain seperti kapasitas dan daya yang dibutuhkan mesin, tegangan geser dari jagung, kekosentrisan poros atas dengan poros bawah, perhitungan pisau penggiling (diameter pisau, sudut pisau, luas bidang mata pisau, gaya sentrifugal yang bekerja pada pisau) dan kekuatan poros. 4.

Prosedur Pengujian

Pengujian dilakukan untuk mengidentifikasi kinerja bagian pisau pemotong, saluran pembawa, besarmya butiran dan parameter operasi yang berpengaruh terhadap kinerja penggilingan. a). Waktu Penggilingan. Waktu penggilingan yaitu waktu yang dibutuhkan mesin penggiling untuk menggiling sejumlah jagung yang dimulai dari bahan masuk ke dalam

Analisa dilakukan dengan cara membandingkan persentase berat dari tiap tiap jenis hasil gilingan yang diamati dalam 0,5 kg sample yang digunakan. Jenis hasil gilingan tersebut diantaranya yaitu : kasar, menengah, dan halus. Kasar adalah ukurannya pada saringan standard 3,4,8 lobang pada 3/8 inchi (70 mesh), menengah (medium) 14, 28 lobang pada 3/8 inchi (50 mesh), dan 48,100 lobang pada 3/8 inchi (30 mesh). c). Analisis Kinerja Mesin 1) Hubungan antara kapasitas dan jarak celah antar permukaan pisau 2) Hubungan antara Jarak celah keluar antar permukaan pisau dan efisiensi. 3) Hubungan antara keseragaman butiran dengan jarak celah antara permukaan. 3. HASIL DAN PEMBAHASAN a. Hasil Perhitungan Rancangan Mesin Daya motor didapatkan dari hasil perhitungan sebesar 1.67 HP dengan putaran 1400 RPM, dan dipilih motor 2 HP dari standar motor yang ada dipasaran. Untuk mendapatkan daya motor harus diketahui kemampuan mesin dalam menghasilkan


jagung gilingan, yaitu kemampuan menarik dan menekan jagung dan kemampuan menghancurkan jagung sehingga dihasilkan dalam bentuk butiran. Diameter pisau penggiling / adalah 160 cm dengan ketebalan 20 mm dengan sudut 300. Kapasitas mesin didapatkan 125 kg/jam, Poros pemutar dari pisau penggiling didapatkan Ø16 mm dengan panjang 210 mm. Rangka didapatkan dengan ukuran tinggi lebar dan tebal adalah 580 mm x 400 mm x 400 mm dengan menggunakan pelat siku 40 x 40 x 3 mm. Begitu juga beberapa komponen lainnya telah dihasilkan yaitu piring dudukan pisau penggiling, dudukan piringan, kopling motor, landasan bearing, kopling poros, landasan atas, saluran masuk dan saluran keluar.

Gambar 6. Rangka

Gambar 7. Dudukan piringan

Gambar 4 Pisau Penggiling Gambar 8. Kopling Motor

Gambar 5. Poros pemutar pisau penggiling

Gambar 9. Landasan Bearing

79

Jurnal Teknik Mesin

Vol.7, No.2, Desember 2010

ISSN 1829-8958

Pelat atas

Pisau atas

Baut pengunci penyetel kelonggaran pisau

Komponen penyetel kerenggangan pisau

Gambar 10. Kopling Poros

Gambar 14 Mesin Penggiling Jagung

b. Hasil Pembuatan Prototipe Mesin Penggiling Jagung

Beberapa komponen yang telah dibuat dapat dilihat pada gambar dibawah ini:

Motor Penggerak

c. Data Pengujian Data pengujian diambil berdasarkan 3 macam sudut pisau penggiling diantaranya : 1.

Gambar 11. Pengelasan rangka

Sudut mata pisau 90 0 Ukuran Butiran jagung (Mess)

Celah pisau 0,2 mm (%)


Celah pisau 1 mm (%)

30

61,7

52,3

20,8

50

30,3

30,5

38,9

70

2,6

10,1

37,1

Jarak celah pisau (mm) 0,2 0,5 1

2. Gambar 12 Pisau Penggiling

Gambar 13 Dudukan poros pemutar dengan bantalan

Kapasstas (kg/jam) 95 113 122





30

72,5

60,8

18,1

50

20,3

31,5

29.4

70

3,4

6,8

50,5


Kapasitas (kg/jam) 112 120 148

80


3.





30

60,2

49,4

15,5

50

30,1

45,7

38,9

70

7,2

4,3

53,4


d.

4. PENUTUP

Kapasitas (kg/jam) 121 129 162

Pembahasan

Dari hasil pengujian mesin didapatkan data pengujian dengan beberapa variasi sudut mata pisau dengan beberapa jarak celah antar dua permukaan pisau pemotong. Berdasarkan data pengujian dengan sudut pisau 90 derajat terlihat ukuran butiran jagung halus (30 mess) yang dihasilkan lebih banyak pada jarak celah pisau 0,2 mm, dan yang terkecil pada jarak celah 1 mm. Ukuran sedang dengan ukuran butiran 50 mess pada umumnya dari ketiga jarak celah hampir sama, dan ukuran butiran kasar (70 mesh) yang terbesar didapatkan dari jarakcelah 1 mm. Tetapi jika dilihat dari perbandingan kapsitas yang dihasilkan dengan jark celah 1 mm kapasitas yang dihasilkan per jamnya lebih besar karena pisau ukuran butiran yang akan dikeluarkan lebih cepat, karena dengan jarak celah yang besar kecepatan butiran keluar akan lebih cepat. Pada sudut pisau 750 persentase dari jumlah butiran halus yang terbesar yaitu pada jarak celah 0,2 mm, jumlah butiran halus yang dihsilkan lebih besar dari pisau dengan sudut 900. Hal ini disebabkan sudut pisau 750 posisi mata pisaunya tegak lurus sehingga kemampuannya menghancurkan jagung lebih besar, pisau dengan sudut 900 posisi mata pisaunya miring keluar sehingga kemampuan menghancurkan jagung tidak besar. Begitu juga kapasitas yang dihasilkan dengan sudut pisau 750 lebih besar dari sudut pisau 900. Begitu juga sudut pisau 600 persentase butiran halus yang besar masih pada jarak celah 0,2 mm, tetapi dibandingkan dengan ketiga sudut mata pisau maka persentase butiran halus yang terbesar pada sudut 750. Dalam kemampuan menghasilkan kapasitas jagung maka sudut mata pisau 600 lebih besar, karena degan posisi pisau miring kedalam kemampuan menghancurkan lebih cepat karena sebelum menghancurkan jagung pisau pemotong menyayat dulu kemudian baru menghancurkan.

4.1 Kesimpulan Berdasarkan hasil kesimpulan yaitu:

penelitian,

dapat

diperoleh

1.

Suatu mesin penggiling jagung sistem sentrifugal jenis bur mill telah dirancang dengan kapasitas 125 kg/jam jagung gilingan, dan kemudian dilakukan pembuatan.

2.

Setelah dibuat kemudian mesin ini diuji dan telah berhasil menghasilkan kapasitas jagung gilingan dengan sudut mata pisau 900 rata-rata dari ketiga jarak celah 110 kg/jam, dengan sudut pisau 75 derajat adalah 126,6 kg/jam, dan sudut pisau 600 adalah 137,3 kg/jam.

3.

Kapasitas terbesar didapatkan dari sudut pisau 750.

Terlihat kemampuan penggilingan maksimum didapatkan dengan sudut pisau 750, disamping itu hasil gilingan lebih bagus 4.2 Saran Dari keterbatasan yang ada pada penelitian perlu dikemukakan beberapa saran: 1) Kecepatan turun jagung untuk masuk kedalam rongga pisau penggiling untuk dihancurkan perlu penekanan yang lebih kuat, salah satunya bisa menggunakan screw ulir ditengah saluran masuk yang berputar bersamaan dengan poros pisau bawah. 2) Perlu modifikasi corong keluar dengan agar mudah dipasang dan dibuka. UCAPAN TERIMA KASIH Terima kasih kepada Politeknik Negeri Padang yang telah mendanai penelitian ini melalui dana dipa Politeknik Negeri padang dengan No. Kontrak 343/K3. 1–PG/2009, dan juga kepada Bapak Tim Reviwer dan teman-teman Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Padang yang telah membantu dalam perbaikan dan pembuatan serta pengujian mesin ini. PUSTAKA 1.

Adrizal, A. Kamaruddin dan Z. Edward. Introduksi Ransum Ayam Petelur Menggunakan Bahan Pakan Lokal Pada Usaha Peternakan Makmur Abadi Di desa Tarung-Tarung Selatan Sungai Lasi Kabupaten Solok. Lembaga Pengabdian Kepada Masyarakat Universitas Andalas Padang, 1998.

2.

Adrizal, A. Kamaruddin, Y. Rizal dan Khsrad. Analisa dan Uji Coba Formula Ransum Ayam Ras di Sumatera Barat Kerjasama 81

Jurnal Teknik Mesin

Vol.7, No.2, Desember 2010

ISSN 1829-8958

Fakultas Petemakan Universitas Andalas dengan Dinas Petemakan Daerah Tingkat I Sumatera Barat. 1999 3.

Anwar, M, Raffei, Bagian-Bagian Mesin dan Merencana, Jakarta, 1981.

4.

Ferdinand dan Andrew Putel, Strong Material, Jakarta, Penerbit Eriangga, 1985.

5.

Hall, C., Processing Equipment For Agricultural Products. The Avi Publishing Company, Inc. Westport, Connecticut, 1983.

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.

Muin, S., Perencanaan Mesin-mesin Perkakas. CV. Rajawali Jakarta, 1986.

9.

Pratomo, Mudjiarto, Muelis dan S.F Mulkan., Teknologi Pengolahan Hasil Pertanian. Departemen Mekanisasi Pertanian. Fakultas Mekanisasi Pertanian dan Teknologi Hasil Pertanian. Institut Pertanian Bogor, 1975.

10. Statistik Sumatera Barat, 2004. 11. Sularso. Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin, ITB, Bandung, 1987. 12. Suryanto, H. Rekayasa Mesin Pencacah Limbah Tandan Kosong Sawit untuk Menghasilkan Pulp sebagai Bahan Baku Industri Papan Serat dan Kertas. Laporan Hibah Bersaing 1998-2000, Universitas Andalas Padang, 2000. 13. Teknik Bengkel, Pusat Pengembangan Pendidikan Politeknik, Bandung, 1984. 14. Taufik, R.. Teori dan Proses Permesinan, Teknik.Mesin, ITB, Bandung, 1993. 15. Van Vlack Laurence. Ilmu dan Teknologi Bahan, Jakarta Penerbit Eriangga, 1994. CURRICULUM VITAE Junaidi, ST., MP., Kampus Unand Limau Manis Padang 25163 Telp. 0751-72590 Fax. 0751-72576 Email : [email protected]

82

REKAYASA MESIN PENGGILING JAGUNG JENIS BUR MILL DENGAN METODE DUA PERMUKAAN PLAT BERGERIGI

Recommend Documents