Perancangan Dan Uji Kinerja Mesin Pengupas Buah Aren

PERANCANGAN DAN UJI KINERJA MESIN PENGUPAS
BUAH AREN

YUSUF FADILAH

DEPARTEMEN TEKNIK MESIN DAN BIOSISTEM
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Perancangan dan Uji
Kinerja Mesin Pengupas Buah Aren adalah benar karya saya dengan arahan dari
komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan
tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang
diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks
dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.

Bogor, April 2015
Yusuf Fadilah
NIM F14100105

ABSTRAK
YUSUF FADILAH. Perancangan dan Uji Kinerja Mesin Pengupas Buah Aren.
Dibimbing oleh AGUS SUTEJO.
Untuk mendapatkan kolang kaling dibutuhkan proses yang cukup panjang
dimulai dari proses pemilihan buah aren, perebusan atau pembakaran buah aren,
pengupasan, pemipihan biji aren, dan perendaman. Proses pengupasan buah aren
dan pemipihan biji aren merupakan proses yang menghabiskan waktu cukup lama
serta dibutuhkan banyak tenaga kerja. Selain itu terdapat resiko tergores pisau dan
terkena palu pemukul ketika proses pengupasan dan pemipihan. Untuk itu
diperlukan mesin pengupasan buah aren untuk meningkatkan kapasitas produksi
serta menghindari resiko yang terjadi jika menggunakan cara manual.
Mesin pengupas buah aren hasil rancangan dapat mengupas buah aren lebih
cepat dibandingkan dengan cara manual. Waktu yang dibutuhkan oleh mesin hasil
rancangan dalam mengupas 1 kg buah aren rata-rata selama 106.2 detik
sedangkan dengan cara manual membutuhkan waktu rata-rata 507.6 detik. Untuk
hasil pengupasan, banyaknya buah aren yang dapat terkupas menggunakan mesin

hasil rancangan rata-rata sebesar 97.33 % sementara dengan cara manual sebesar
100 % dan hasil kolang kaling utuh menggunakan mesin hasil rancangan sebesar
92.2 % sementara dengan cara manual sebesar 98.67 %.
Kata kunci: buah aren, kolang kaling, pengupasan

ABSTRACT
YUSUF FADILAH. Design and Performance Test of Sugar Palm Fruit Peeling
Machine. Supervised by AGUS SUTEJO.
In order to obtain the kernel (kolang kaling) from sugar palm fruit, it
requires long processes from sugar palm fruit selection, boiling either burning,
peeling, kolang kaling flattening, until soaking. Sugar palm fruit peeling and
kolang kaling flattening are processes that need a long time and take a lot of
workers. Moreover, there are risks of scratched by knife and stroked by hammer
during the peeling and flattening process. For that reason, a sugar palm fruit
peeling machine is needed for increasing the production capacity and avoiding the
risk from the manual peeling method.
The designed sugar palm fruit peeling machine can peel the fruit faster
than the manual method. This machine can peel the 1 kg of fruit for 106.2 seconds
by average while the manual method can peel 1 kg of fruit for 507.6 seconds by
average. For the peeling results, the percentage of sugar palm fruit that

successfully peeled by this machine is 97.33% by average while manual method
can peeled 100% and for the uninjured kolang kaling result, this machine can peel
92.2% by average while the manual method can peel 98.67% by average
uninjured kolang kaling result.
Keywords: sugar palm fruit, kolang kaling, peeling

PERANCANGAN DAN UJI KINERJA MESIN PENGUPAS
BUAH AREN

Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Teknik
pada
Departemen Teknik Mesin dan Biosistem

DEPARTEMEN TEKNIK MESIN DAN BIOSISTEM
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015

PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tak lupa
shalawat dan salam kepada Nabi Muhammad SAW sebagai pembawa risalah
kenabian dan ilmu pengetahuan. Tema yang dipilih dalam penelitian yang
dilaksanakan sejak bulan Agustus 2014 ini ialah alat tepat guna, dengan judul
Perancangan dan Uji Kinerja Mesin Pengupas Buah Aren.
Pada kesempatan ini , penulis mengucapkan terima kasih kepada
1.
Ir Agus Sutejo, M Si, selaku dosen pembimbing yang telah membimbing
penulis dalam persiapan penelitian, pelaksanaan penelitian, sampai dengan
menyelesaikan penulisan skripsi ini.
2.
Ujang, Rudi, dan Samsul yang telah membantu pada proses pembuatan alat
di Bengkel Daud Teknik, Cibereum.
3.
Udin, Asep, dan Amin sebagai petani pohon aren dan Santos yang telah
membantu mencari bahan baku buah aren serta proses penelitian di Desa
Puraseda, Leuwiliang, Kab. Bogor.

4.
Orang tua yang selalu memberikan doa dan dukungannya dalam proses
penelitian ini serta Diki dan Dimas yang juga selalu mendukung dalam
proses penelitian ini.
5.
Himateta dan seluruh teman-teman Antares.
6.
Teman-teman Kontarakan Safari yang telah menemani masa-masa kuliah di
Institut Pertanian Bogor.
7.
Semua pihak-pihak yang membantu dalam pengerjaan laporan ini yang
tidak mungkin disebut satu persatu
Penulis menyadari bahwa kemampuan penulis dalam pembuatan dan
penyusunan laporan tugas akhir ini masih kekurangan sehingga penulis menerima
saran dan kritik yang sifatnya membangun
Penulis berharap hasil tulisan ini dapat memberikan manfaat bagi semua
pihak.

Bogor, April 2015
Yusuf Fadilah

DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL

vi

DAFTAR GAMBAR

vi

DAFTAR LAMPIRAN

vi

PENDAHULUAN

1

Latar Belakang

1

Tujuan Penelitian

1

TINJAUAN PUSTAKA

2

Buah Aren

2

Kolang Kaling

3

Prinsip Pengupasan

5

METODE

6

Tempat dan Waktu

6

Alat dan Bahan

6

Tahap Penelitian

7

ANALISIS DESAIN

9

Kriteria Desain

9

Rancangan Fungsional

9

Rancangan Struktural

10

HASIL DAN PEMBAHASAN

13

Identifikasi Masalah

13

Hasil Rancangan Mesin

15

Uji Kinerja Mesin

16

Perbandingan Biaya Pengupasan Menggunakan Mesin dengan
Cara Manual

20

SIMPULAN DAN SARAN

21

Simpulan

21

Saran

22

DAFTAR PUSTAKA

22

LAMPIRAN

24

RIWAYAT HIDUP

41

DAFTAR TABEL
1
2
3
4

Fungsi komponen-komponen mesin
Pengujian kekerasan buah aren
Perbandingan pengujian mesin pengupas buah aren dengan cara manual
Rincian biaya pembuatan mesin pengupas buah aren

9
15
17
20

DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17

Buah aren yang telah dipanen
Proses perebusan buah aren
Wadah untuk perebusan buah aren
Pengupasan buah aren secara manual menggunakan pisau
Proses pemipihan kolang kaling
Palu kayu untuk memipihkan kolang kaling
Kolang kaling yang telah direndam
Diagram alir tahapan penelitian
Diameter buah aren dan ketebalan biji aren
Buah aren yang telah dikupas
Kulit ari biji aren yang telah menghitam
Biji aren (kolang kaling)
Pengujian kekerasan buah aren menggunakan UTM
Mesin pengupas buah aren
Grafik perbandingan waktu pengupasan buah aren
Grafik perbandingan hasil terkupasnya buah aren
Cangkang buah aren yang telah dikupas menggunakan mesin hasil
rancangan
18 Grafik perbandingan terkupasnya kolang kaling yang utuh
19 Kolang kaling utuh
20 kolang kaling yang tidak utuh

2
3
3
4
4
5
5
7
10
13
13
14
15
16
17
18
18
19
19
20

DAFTAR LAMPIRAN
1
2
3
4
5
6
7

Tabel pengukuran dimensi buah aren
Tabel pengukuran ketebalan kolang kaling
Perhitungan diameter poros penggerak roller besar
Perhitungan diameter poros penggerak roller kecil
Perhitungan transmisi sabuk-V
Perhitungan pemilihan roda gigi
Gambar teknik mesin pengupas buah aren

24
25
26
27
28
30
32

1

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tanaman aren (Arengan pinnata Merr) merupakan salah satu jenis tanaman
tahunan yang hampir semua bagiannya dapat dimanfaatkan untuk kebutuhan
pangan, sandang, dan papan. Akarnya dapat digunakan sebagai pembuat cambuk
dan anyaman; belahan batangnya untuk saluran air, wuwungan atap, atau galargalar; umbutnya enak diamakan sebagai sayuran; lidinya untuk sapu dan
keranjang; daun mudanya untuk pembungkus rokok; ijuknya untuk tali, sapu, atap,
dan sikat; empulur batangnya dapat diolah menjadi sagu; niranya dapat diolah
menjadi gula merah, tuak, dan cuka; sedangkan bijinya dapat diolah menjadi
kolang-kaling yang lezat (Patma et al. 2013).
Salah satu bagian dari tanaman aren ini yang banyak dimanfaatkan adalah
bagian buahnya untuk dijadikan kolang-kaling. Kolang-kaling adalah buah kecil
berwarna putih dari pohon aren yang kerap hadir dan akrab menemani acara
berbuka puasa. Buah yang tinggi kadar airnya ini diambil dari biji buah aren yang
berbentuk lonjong pipih, bergetah, dan menyebabkan gatal. Kolang-kaling yang
baik didapatkan dari buah aren yang setengah masak yang ditandai dengan warna
kulit buah yang masih hijau segar karena buah aren yang terlalu muda akan
menghasilkan kolang-kaling yang sangat lunak sedangkan yang terlalu tua akan
menghasilkan kolang-kaling yang terlalu keras dan berserat (Astawan dan
Astawan 1991).
Untuk menghasilkan kolang kaling, buah aren ini harus direbus atau dibakar
terlebih dahulu dengan tujuan untuk menghilangkan lendir buah yang
menyebabkan rasa sangat gatal apabila menyentuh kulit. Setelah itu pengambilan
biji aren dengan cara mengupas buah aren yang sudah direbus atau dibakar
dengan cara manual menggunakan pisau dan memipihkannya menggunakan palu
kayu. Permasalahan yang muncul pada proses tersebut yaitu dibutuhkannya
banyak tenaga kerja yang sudah terbiasa dalam mengupas buah aren serta waktu
pengerjaannya yang relatif lebih lama. Kendala lainnya yaitu biji aren yang
berlendir menyebabkan permukaannya menjadi licin sehingga menyulitkan dalam
proses pemipihan biji aren menggunakan palu kayu. Selain itu terdapat resiko
tangan tergores pisau pada proses pengupasan buah dan terpukulnya tangan oleh
palu pemukul ketika proses pemipihan. Untuk itu perlu dilakukan mekanisasi
dalam pengupasan buah aren ini untuk meningkatkan kapasitas produksi,
menghindarkan resiko terluka, serta waktu pengerjaan yang lebih cepat.
Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Membuat rancangan mesin yang dapat digunakan untuk mengupas buah aren
tanpa membuat bijinya menjadi rusak
2. Melakukan pengujian mesin yang telah dirancang dan membandingkannya
dengan cara pengupasan buah aren secara manual.

2

TINJAUAN PUSTAKA
Buah Aren
Buah aren berupa buah buni, yaitu buah yang berair tanpa dinding dalam
yang keras. Bentuknya bulat lonjong, bergaris tengah 4 cm. Dari luar ke dalam,
buah aren tersusun atas: (1) kulit luar, yang licin permukaannya dan hijau
warnanya tetapi kalau sudah masak akan berwarna kuning. (2) kulit dalam, yang
kuning kecoklatan warnanya. Kulit luar maupun kulit dalam keras seperti batu
kalau masih muda. (3) daging buah, terdapat 1-3 biji yang berbentuk panjang dan
lonjong. Buah pada waktu muda berwarna hijau muda lalu berubah menjadi hijau
gelap. Makin masak buah aren, makin keras kulit endospermanya yang tipis dan
hitam, sedangkan endospermanya yang putih ikut mengeras juga (LIPI 2003).
Buah yang sudah tua akan melunak kulit luar dan dalamnya. Itulah yang
diincar oleh para musang untuk dinikmati daging buahnya yang manis.
Sebaliknya, buah yang belum masak dan masih keras kulitnya tidak disukai oleh
para luwak karena selain keras juga masih terdapat banyak getah yang dapat
menyebabkan gatal sampai mengganggu kesehatan. Kulit yang terkena, apalagi
rongga mulut dan bibir akan terasa seperti terbakar sampai bibir menjadi bengkak.
Efeknya dapat berlangsung selama tiga hari tiga malam. Penyebabnya adalah pada
buah aren mengandung kristal oksalat (Soeseno 1992).
Buah aren yang terlalu muda akan menghasilkan kolang-kaling yang sangat
lunak sedangkan yang terlalu tua akan menghasilkan kolang-kaling yang terlalu
keras dan berserat. Buah aren yang siap dijadikan kolang kaling ditunjukan pada
Gambar 1. Untuk membuat kolang-kaling, para pengusaha kolang kaling biasanya
merebus buah aren untuk menghilangkan kandungan kristal oksalat yang dapat
menyebabkan rasa gatal apabila terkena kulit, kemudian diambil bijinya dan
direndam dengan larutan air kapur selama beberapa hari sehingga
terfermentasikan (Sunanto 1993).

Gambar 1 Buah aren yang telah dipanen

3
Kolang Kaling
Kolang-kaling (buah atap) adalah nama cemilan kenyal berbentuk lonjong
dan berwarna putih transparan dan mempunyai rasa yang menyegarkan. Kolang
kaling yang dalam bahasa Belanda biasa disebut glibbertjes ini, dibuat dari biji
pohon aren yang berbentuk pipih dan bergetah. Kolang-kaling memiliki kadar air
sangat tinggi, hingga mencapai 93.8% dalam setiap 100 gram-nya. Kolang kaling
juga mengandung 0.69 gram protein, empat gram karbohidrat, serta kadar abu
sekitar satu gram dan serat kasar 0.95 gram (Lutony 1993).
Proses pengolahan kolang kaling diawali dengan pemilihan bahan (buah
aren) yang masih setengah masak yang ditandai dengan warna kulit buah yang
masih hijau segar. Buah-buah aren dilepas satu persatu dari untaiannya dan
dimasukan kedalam bakul.
Proses kedua yaitu pembakaran atau perebusan buah aren. Tujuannya adalah
untuk menghilangkan lendir buah yang menyebabkan rasa gatal apabila
menyentuh kulit kita. Proses pembakaran dilakukan dengan cara menumpukan
buah aren di atas bara api sehingga daging buah menjadi agak hangus namun
bijinya tidak hangus. Proses perebusan dilakukan dengan cara merebus buah aren
didalam kuali besar selama 1-2 jam kemudian didiamkan sampai airnya dingin
seperti yang ditunjukan pada Gambar 2.

Gambar 2 Proses perebusan buah aren (Sumber :
http://arenindonesia.wordpress.com)

Gambar 3 Wadah untuk perebusan buah aren

4
Proses ketiga yaitu pengambilan biji aren dengan cara mengupas buah aren
yang telah direbus atau dibakar seperti yang ditunjukan pada Gambar 4. Buah aren
tersebut dikupas secara manual menggunakan pisau. Pada proses ini para
pengrajin harus berhati-hati dalam melakukan pengupasan buah aren agar
kemungkinan tergores pisau dapat dihindari.

Gambar 4 Pengupasan buah aren secara manual menggunakan pisau
(Sumber : http://arenindonesia.wordpress.com)
Proses keempat yaitu memukul biji aren sebelum merendamnya di dalam air
selama beberapa hari dengan tujuan melunakan tekstur kolang kaling tersebut
serta dapat menyerap air secara maksimal pada proses perendaman seperti yang
ditunjukan pada Gambar 5.

Gambar 5 Proses pemipihan kolang kaling (Sumber :
http://arenindonesia.wordpress.com)

5

Gambar 6 Palu kayu untuk memipihkan kolang kaling
Proses kelima yaitu perendaman biji aren menggunakan air kapur selama 23 hari. Air kapur berfungsi untuk mengendapkan segala kotoran dan dapat
megenyalkan biji buah aren. Setelah selesai perendaman tampaklah biji-biji buah
aren yang berwarna putih bersih atau bening yang disebut kolang-kaling. Setelah
itu biji dicuci bersih jika akan dipasarkan biji tersebut harus dalam keadaan
direndam dalam air (Sunanto 1993).

Gambar 7 Kolang kaling yang telah direndam
Prinsip Pengupasan
Prinsip kerja mesin pengupas buah aren yang dirancang mengikuti konsep
mesin pengupas gabah. Pada dasarnya mesin pengupas gabah terdapat dua buah
roll karet yang berputar berlawanan arah. Salah satu roll berada pada posisi yang
tetap yang disebut roll utama berkecepatan tinggi dan sebuah roll pembantu
berkecepatan rendah yang posisinya dapat diatur untuk mendapatkan jarak antara
kedua roll sesuai keinginan (Nofriadi 2007). Mesin pengupas buah aren yang
dirancang tidak menggunakan roll karet melainkan terbuat dari besi kolom. Besi
kolom tersebut dibentuk menyerupai roll karet yang terdapat pada mesin pengupas
gabah. Selain itu pada roller besi yang dibuat terdapat sirip-sirip disekeliling
roller besi tersebut. Sirip-sirip yang terdapat disekeliling roller besi tersebut
terbuat dari besi kolom dengan ukuran yang lebih kecil.

6
Prinsip kerja roller tersebut yaitu berputar berlawanan arah dengan
kecepatan yang berbeda. Jarak antar kedua roller dapat diatur sesuai dengan
kebutuhan. Sirip-sirip yang terdapat pada sekeliling roller berfungsi untuk
mengarahkan buah aren agar masuk diantara celah roller. Pengupasan buah aren
dilakukan dengan cara memasukan buah aren diantara roller sehingga buah aren
akan tergencet diantara roller. Proses tersebut sekaligus mengupas dan
menggencet biji aren sehingga biji aren menjadi pipih.

METODE
Tempat dan Waktu
Penelitian ini dilakukan mulai dari bulan Agustus 2014 sampai November
2014. Proses pembuatan alat dilakukan di Bengkel Daud Teknik, Desa Cibeureum,
Bogor. Pengujian alat dan pengambilan data dilakukan di Bengkel Daud Teknik,
Desa Cibeureum, Bogor dan Desa Puraseda, Leuwiliang, Bogor.
Alat dan Bahan
Peralatan yang digunakan dalam pembuatan mesin pengupas buah aren
adalah seperangkat komputer untuk pengolahan data, mesin cetak (printer),
meteran, jangka sorong, UTM (Universal Testing Machine), dan peralatan
perbengkelan. Adapun peralatan yang digunakan untuk pengujian kinerja mesin
pengupas buah aren adalah timbangan untuk mengukur massa kolang-kaling,
wadah penampung untuk menampung hasil pengupasan, serta stopwatch untuk
mengukur waktu pengupasan.
Bahan yang digunakan untuk pembuatan mesin pengupas buah aren adalah
motor listrik, gearbox, sabuk dan puli, roda gigi, besi siku, besi plat, besi batang,
as, dan bantalan. Bahan yang digunakan untuk pengujian kinerja mesin pengupas
buah aren adalah buah aren yang setengah masak yang telah direbus sebelumnya.
Pembuatan konsep desain akan menggunakan software “SolidWorks Premium
2012”.

7
Tahapan Penelitian
Tahapan penelitian dapat dilihat pada diagram alir sebagai berikut :

Gambar 8 Diagram alir tahapan penelitian

8
Identifikasi Masalah
Pada tahap ini akan diidentifikasi karakteristik dari buah aren (dimensi,
berat, dan tekstur), cara pengupasan buah aren secara manual, serta mekanisme
yang akan digunakan untuk mesin yang akan dibuat.
Pengembangan dan Perumusan Ide Desain
Analisis dari permasalahan yang ada serta beberapa konsep alternatif yang
dapat digunakan dengan tetap mempertimbangkan aspek-aspek yang terkait.
Dalam tahapan ini akan dihasilkan beberapa desain funsional dan desain struktural.
Rancangan fungsional yang akan didesain adalah fungsi mengupas buah aren.
Fungsi ini akan dilakukan oleh dua buah roller besi yang berputar berlawanan
arah serta dengan kecepatan putar yang berbeda.
Penetapan Mekanisme
Beberapa alternatif solusi akan dievaluasi untuk menentukan satu
mekanisme yang terbaik.
Analisis Teknik atau Perhitungan Perancangan Desain Mesin
Analisis teknik dilakukan untuk mendapatkan dimensi setiap komponen,
daya yang dibutuhkan, dan sebagainya. Analisis rancangan terdiri dari analisis
fungsional dan analisis struktural. Analisis fungsional menjelaskan mengenai
fungsi-fungsi setiap komponen pada mesin. Analisis struktural menjelaskan
mengenai pemilihan bahan, analisis daya dan tenaga, dan analisis kekuatan bahan.
Gambar Teknik
Gambar teknik merupakan gambar konseptual dengan ukuran yang telah
disesuaikan pada analisi teknik. Gambar teknik merupakan media komunikasi
kepada pihak manufaktur jika alat atau mesin akan dipabrikasi.
Pembuatan Prototipe
Hasil rancangan mesin akan dibuat prototipenya di bengkel konstruksi.
Prototipe ini harus dipastikan dapat diuji sesuai dengan rancangan yang telah
dibuat.
Uji Fungsional Mesin
Pada tahap ini prototipe yang telah dibuat akan diuji apakah sesuai dengan
fungsi yang telah dirancang.
Uji Kinerja Mesin
Pada tahap ini akan dilakukan pengambilan data waktu pengupasan buah
aren dan pemisahan biji aren dari kulitnya, hasil pengupasan, serta hasil kolang
kaling terkupas utuh. Pengambilan data dilakukan menggunakan buah aren yang
telah direbus sebanyak 1 kg dengan pengujian sebanyak lima kali ulangan. Proses
yang dilakukan oleh mesin sampai dengan pengupasan buah aren dan pemipihan
biji aren, sementara proses pemisahan biji aren dengan kulit buahnya dilakukan
secara manual oleh operator. Setelah seluruh data telah diperoleh, selanjutnya data
tersebut akan dibandingkan dengan proses yang dilakukan dengan cara manual.

9

ANALISIS DESAIN
Kriteria Desain
Dalam mendesain mesin pengupas buah aren beberapa kriteria yang
diharapkan adalah sebagai berikut:
1. Mampu mengupas buah aren tanpa merusak biji dari buah aren (kolang
kaling)
2. Mudah untuk dioperasikan
3. Biaya pembuatannya murah
Perancangan konseptual mesin pengupas buah aren menggunakan
mekanisme dua buah roller yang dilengkapi dengan sirip-sirip di sekelilingnya
bergerak secara berlawanan dan dengan kecepatan putar yang berbeda. Hal ini
bertujuan agar buah aren dapat masuk diantara celah dua buah roller bersirip
tersebut sehingga buah aren tersebut tergencet dan kolang kaling dapat terkupas
dari kulitnya. Selain terkupas dari kulitnya, kolang kaling tersebut ikut tergencet
diantara roller bersirip tersebut sehingga terjadi proses pemipihan pada kolang
kaling tersebut. Agar kolang kaling dapat terkupas dan tergencet dengan baik,
jarak maksimal antara dua roller bersirip tersebut sebesar 0.8 cm. Jarak tersebut
ditentukan menggunakan persentil 5 dari pengambilan data ketebalan kolangkaling. Selain itu, jarak antar sirip pada roller juga perlu diperhatikan. Agar dapat
mengarahkan buah aren menuju celah antar roller bersirip dengan baik, jarak
maksimal antar sirip-sirip tersebut sebesar 2.25 cm. Jarak tersebut ditentukan
menggunakan persentil 95 dari pengambilan data jari-jari buah aren.
Untuk menjalankan mesin pengupas buah aren diperlukan sumber tenaga
penggerak. Sumber tenaga penggerak yang digunakan adalah motor listrik. Daya
motor listrik yang digunakan harus sesuai dengan kebutuhan daya yang
direncanakan agar daya motor listrik tersebut mampu disalurkan untuk mengupas
buah aren.
Rancangan Fungsional
Fungsi utama yang diharapan pada mesin adalah mampu mengupas buah
aren tanpa merusak bijinya. Fungsi lainnya adalah dapat memipihkan biji arennya.
Agar fungsi utama dapat tercapai, maka diperlukan dukungan dari komponenkomponen mesin. Fungsi dari setiap komponen tersaji pada Tabel 1.
Tabel 1 Fungsi komponen – komponen mesin
No.
1
2
3

Fungsi
Mengupas buah aren dan memipihkan kolang
kaling
Mengarahkan buah aren agar masuk pada celah
antar roller bersirip
Tempat komponen-komponen diletakan, menahan
beban yang berada di atasnya, dan memberi
bentuk mesin

Komponen
Roller bersirip
Sirip-sirip pada
roller
Rangka

10
No.
4
5
6
7
8
9

Fungsi
Sumber penggerak mesin
Transmisi daya dari motor listrik ke roller bersirip
Mereduksi putaran motor listrik
Memberikan arah putaran yang berbeda pada
roller bersirip
Menampung buah aren yang akan dikupas
Mengarahkan buah aren yang telah dikupas ke
tempat penampungan

Komponen
Motor listrik
Sabuk puli
Gearbox
Roda gigi
Hopper
Bodi bawah

Rancangan Struktural
Mesin pengupas kolang kaling yang dirancang diharapkan mampu
menghasilkan kolang kaling utuh sebanyak 5 kg/jam. Buah aren memiliki dimensi
yang hampir seragam dengan diameter rata-rata sebesar 4.1 cm dan ketebalan
bijinya rata-rata sebesar 0.8 cm seperti yang ditunjukan pada Gambar 9. Dengan
karakteristik yang dimiliki oleh buah aren tersebut, maka perlu diperhitungkan
komponen-komponen yang digunakan dalam pembuatan mesin pengupas buah
aren ini agar mencapai kapasitas produksi yang diharapkan.

4.1 cm
(a)

0.8 cm
(b)

Gambar 9 Diameter buah aren (a) dan ketebalan biji aren (b)
Penentuan Daya Motor Penggerak
[Diketahui]
Gaya tekan buah aren (Fbuah aren) = 385 N
Jari-jari roller bersirip (rroller bersirip) = 42.5 mm = 0.0425 m
Putaran roller bersirip (nroller bersirip) = 140 rpm = 2.33 rps
[Penyelesaian]
Torsi untuk memutar roller bersirip,
Troller bersirip = (Fbuah aren) (rroller bersirip) = (385 N)(0,0425 m) = 16.363 Nm
Daya motor penggerak
Pmotor penggerak = 2 x π x nroller bersirip x Troller bersirip = 102,757 W = 0.14 hp

11
Daya motor penggerak mesin pengupas buah aren minimal harus
menggunakan motor dengan daya sebesar 0.14 hp. Jadi motor yang digunakan
sebagai penggerak mesin pengupas buah aren ini menggunakan motor listrik
dengan daya sebesar 0.5 hp.
Penentuan Rangka Mesin
Kerangka mesin dari baja profil L yang berfungsi sebagai penegak dan
penahan beban. Bahan profil yang digunakan pada pembuatan rangka mesin ini
adalah baja karbon ST 37 dengan ukuran 40 x 40 mm dan tebal 3 mm. Bahan ini
dapat dilas dengan baik sehingga cocok digunakan pada kerangka mesin pengupas
buah aren. Besi siku ST 37 mempunyai tegangan tarik maksimum sebesar 37
kg/mm2 (Widodo 2008). Rangka mesin pengupas buah aren ini memiliki dimensi
panjang 400 mm, lebar 300 mm dan tinggi 340 mm.
Penentuan Bahan dan Ukuran Hopper
Hopper yang dibuat memiliki bentuk prisma trapesium pada bagian
dalamnya. Hopper yang dibuat diharapkan mampu menampung 60 buah aren.
Dari data diameter buah aren maka dapat ditentukan volume hopper yang dapat
menampung sebanyak 60 buah aren.
[Diketahui]
Diameter buah aren
: 4.1 cm
Volume buah aren (mendekati bentuk bola) : 4/3 x π x r3
= 4/3 x π x 2.053 = 36.069 cm3
Jadi volume minimal hopper yang menampung sebanyak 60 buah aren sebesar
2164.14 cm3
[Penyelesaian]
Vprisma = La x tprisma
= 1/2 (7 + 25) x 15 x 17
= 4080 cm3
Jadi volume hopper yang dibuat
dapat menampung buah aren yang
diharapkan.
7cm
25cm
Bahan yang digunakan untuk membuat hopper adalah baja lembaran ST 37
karena bahan ini dapat dilas dan ditekuk dengan baik sehingga cocok digunakan
untuk pembuatan hopper mesin pengupas buah aren.
Penentuan Bahan dan Ukuran Bodi Bawah
Bahan yang digunakan untuk membuat bodi bawah adalah baja lembaran
ST 37 karena bahan ini dapat dilas dan ditekuk dengan baik cocok digunakan
untuk pembuatan bodi bawah mesin pengupas buah aren. Agar buah aren yang
sudah terkupas dapat diarahkan menuju tempat penampungan, maka kemiringan

12
bodi bawah ditentukan sebesar 10o dengan panjang 470 mm, lebar 160 mm, dan
tinggi 130 mm.
Penentuan Bahan dan Ukuran Roller
Bahan yang digunakan untuk roller adalah baja karbon S45C dengan
kekuaan tarik sebesar 58 kg/mm2 (Sularso dan Suga 1978). Penentuan ukuran
roller disesuaikan dengan dimensi dari buah aren. Diameter untuk roller besar
sebesar 85 mm dan diameter untuk roller kecil sebesar 65 mm. Panjang roller
sebesar 155 mm. Panjang roller ini ditentukan dari tinggi rata-rata buah aren
sebesar 46 mm agar dapat masuk dua sampai tiga buah aren diantara roller
tersebut dalam satu kali pengupasan.
Penentuan Bahan dan Ukuran Sirip Roller
Sirip roller digunakan untuk mengarahkan buah aren menuju celah antara
dua roller. Bahan yang digunakan untuk sirip-sirip roller adalah baja kolom S45C
dengan diameter 6 mm.
Penentuan Diameter Poros Penggerak Roller Besar
Poros yang digunakan sebagai penggerak roller besar menggunakan bahan
baja karbon konstruksi mesin S45C yang memiliki kekuatan tarik sebesar 58
kg/mm2. Diameter poros yang digunakan sebesar 30 mm dan diameter bantalan
sebesar 35 mm dengan alur pasak 7 x 4 x 0.4. Perhitungan selengkapnya dapat
dilihat pada Lampiran 5.
Penentuan Diameter Poros Penggerak Roller Kecil
Poros yang digunakan sebagai pengerak roller kecil menggunakan bahan
baja karbon konstruksi mesin S45C yang memiliki kekuatan tarik sebesar 58
kg/mm2. Diameter poros yang digunakan sebesar 30 mm dan diameter bantalan
sebesar 35 mm dengan alur pasak 7 x 4 x 0.4. Perhitungan selengkapnya dapat
dilihat pada Lampiran 6.
Penentuan Transmisi Sabuk-V
Sabuk yang digunakan untuk mentransmisikan daya dari puli gearbox
menuju puli poros penggerak roller besar menggunakan sabuk tipe A, nomor 39
dengan diameter puli penggerak sebesar 104 mm dan diameter puli yang
digerakan sebesar 199 mm. Jarak sumbu porosnya sebesar 254 mm. Perhitungan
selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran 7.
Penentuan Pemilihan Roda Gigi
Roda gigi yang digunakan untuk menggerakan roller bersirip dengan arah
putaran yang berbeda. Diameter roda gigi penggerak sebesar 84 mm dengan
jumlah gigi sebanyak 28 buah dan diameter roda gigi yang digerakan sebesar 168
mm dengan jumlah gigi sebanyak 56 buah. Jarak sumbu poros sebesar 126 mm.
Perhitungan selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran 8.

13

HASIL DAN PEMBAHASAN
Identifikasi Masalah
Buah aren memiliki cangkang kulit yang keras sehingga memerlukan proses
perebusan atau pembakaran buah aren untuk mempermudah dalam pengupasan
buah aren serta menghilangkan getah pada buah aren yang dapat menyebabkan
gatal apabila terkena kulit. Buah aren memiliki dimensi yang hampir seragam satu
dengan yang lain dengan garis tengah rata-rata 4.1 cm dan tinggi rata-rata 4.6 cm.
hasil tersebut didapatkan dari pengukuran awal dimensi dari buah aren. Tingkat
kemasakan buah aren sangat mempengaruhi kolang-kaling yang dihasilkan. Buah
aren yang terlalu muda akan menghasilkan kolang-kaling dengan tekstur yang
sangat lunak sedangkan yang terlalu tua akan menghasilkan kolang-kaling dengan
tekstur yang terlalu keras dan berserat. Biji aren (kolang-kaling) memiliki lapisan
kulit ari berwarna kuning keemasan jika umur buah aren tersebut setengah matang.
Lapisan ini masih mudah untuk dilakukan proses pengupasan karena memiliki
tekstur yang tidak keras seperti yang ditunjukan pada Gambar 10. Jika lapisan
kulit ari biji aren tersebut berwarna hitam menandakan buah aren tersebut sudah
terlalu tua dan memiliki tekstur yang keras sehingga sulit untuk dikupas kulit
arinya seperti yang ditunjukan pada Gambar 11.
Kulit ari biji aren

Gambar 10 Buah aren yang telah dikupas (Sumber :
http://arenindonesia.wordpress.com)

Gambar 11 Kulit ari biji aren yang telah menghitam

14
Untuk mendapatkan kolang-kaling yang baik maka dibutuhkan buah aren
yang setengah matang yaitu tidak terlalu muda dan juga tidak terlalu tua. Biji aren
memiliki dimensi yang hampir seragam. Biji aren yang telah dikupas dari kulitnya
memiliki ketebalan pada bagian tengahnya rata-rata 1.2 cm dan tinggi rata-rata 2.8
cm. Hasil ini didapatkan dari pengukuran awal ketebalan dari biji aren. Gambar
biji aren yang telah dikupas dapat dilihat pada Gambar 12.

Gambar 12 Biji aren (kolang kaling)
Untuk mendapatkan kolang-kaling membutuhkan proses yang panjang dan
memerlukan waktu yang cukup lama dimulai dari proses pemilihan buah aren,
perebusan, pengupasan, pemukulan biji aren, dan perendaman. Pada proses
pengupasan buah aren dan pemukulan biji aren merupakan proses yang
memerlukan waktu yang cukup lama. Dalam satu hari pengrajin kolang kaling
yang berada di Desa Puraseda, Leuwiliang, Kab. Bogor, Jawa Barat hanya
mampu menghasilkan kolang kaling rata-rata sebanyak 60 kg dengan 9 orang
pekerja. Pada proses pengupasan dan pemukulan biji aren juga diperlukan
keahlian khusus karena pada proses ini dapat menimbulkan resiko yang cukup
tinggi seperti terkena pisau saat melakukan pengupasan buah aren ataupun terkena
palu pemukul saat melakukan pemukulan biji aren.
Pengujian kekerasan buah aren perlu dilakukan untuk mengetahui gaya yang
diperlukan untuk mengoyak buah aren serta untuk menentukan daya motor listrik
yang digunakan sebagai pengerak dari mesin pengupas buah aren ini. Pengujian
kekerasan buah aren dilakukan pada buah aren yang telah direbus menggunakan
UTM. Pengujian kekerasan buah aren dapat dilihat pada Gambar 13. Gaya ratarata yang dibutuhkan untuk mengoyak buah aren sebesar 0.385 kN. Hasil
pengujian kekerasan buah aren dapat dilihat pada Tabel 2.

15

Gambar 13 Pengujian kekerasan buah aren
menggunakan UTM
Tabel 2 Pengujian kekerasan buah aren
Ulangan
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

Gaya
(kN)
0.523
0.278
0.43
0.28
0.4
0.48
0.23
0.38
0.31
0.535

Luas kontak permukaan
buah aren (cm2)
11.304
10.833
12.089
12.089
12.246
11.304
11.932
10.205
11.147
10.362

Kekerasan
(kN/cm2)
0.0463
0.0257
0.0356
0.0232
0.0327
0.0425
0.0193
0.0372
0.0278
0.0516

Hasil Rancangan Mesin
Hasil rancangan konsep desain mesin pengupas buah aren dapat dilihat pada
Gambar 14. Penyambungan antar komponen mesin menggunakan las listrik dan
mur baut. Sambungan las adalah sambungan antara dua atau lebih permukaan
logam dengan cara mengaplikasikan pemanasan lokal pada permukaan benda
yang disambung (Andesko 2014). Sambungan las listrik digunakan pada bagian
sambungan yang permanen seperti pada bagian rangka, hopper, bodi bawah dan
roller, sedangkan pada bagian yang dapat dibongkar pasang menggunakan
sambungan mur dan baut. Mesin ini memiliki panjang total 665.4 mm, lebar total
465 mm, dan tinggi total 595 mm. Mesin ini menggunakan motor listrik dengan
daya 0.5 hp dan 1400 rpm sebagai penggeraknya. Daya motor listrik tersebut
ditentukan dari data pengujian kekerasan buah aren. Mesin hasil rancangan ini
dapat dioperasikan oleh satu orang operator.

16
Cara kerja mesin pengupas buah aren hasil rancangan yaitu operator
memasukan buah aren yang telah direbus kedalam hopper sedikit demi sedikit.
Dari dalam hopper buah aren akan diarahkan pada dua buah roller bersirip yang
bergerak secara berlawanan dan dengan kecepatan yang berbeda untuk
menggencet buah aren sehingga kulit buah dan biji buahnya terpisah dan proses
ini terjadi juga proses pemipihan biji aren. Setelah proses tersebut kulit buah aren
dan biji aren akan diarahkan menuju tempat penampungan melalui bodi bawah.
Setelah terkumpul ditempat penampungan, biji aren tersebut dipisahkan secara
manual dari kulitnya untuk dilakukan proses perendaman.
Sebelum dilakukan pengujian alat, uji fungsional harus dilakukan untuk
mengetahui kelayakan dari mesin pengupas buah aren ini. Fungsi utama yang
harus dipenuhi adalah mampu mengupas buah aren tanpa merusak biji dari buah
aren tersebut. Selain itu mesin juga harus mudah dioperasikan oleh operator.

Gambar 14 Mesin pengupas buah aren
Uji Kinerja Mesin
Proses selanjutnya adalah pengujian kinerja mesin yang dilakukan di
bengkel Daud Teknik, Cibeureum, Bogor. Mesin ini diuji menggunakan buah aren
yang setengah masak dan sudah direbus sebelumnya. Data yang diambil adalah
waktu pengupasan dan hasil pengupasannya yang akan dibandingkan dengan cara
manual. Mesin ini diujikan sebanyak lima kali ulangan menggunakan 1 kg buah
aren yang telah direbus pada setiap ulangannya untuk mendapatkan akurasi data
terutama pada lamanya waktu pengupasan dan hasil pengupasannya. Hal yang
sama dilakukan pada cara manual. Pengujian pengupasan buah aren secara manual
di lakukan oleh pengrajin kolang kaling di Puraseda, Leuwiliang, Kab. Bogor,
Jawa Barat. Pengujian antara mesin hasil rancangan dengan cara manual
menunjukan hasil yang berbeda yang dapat dilihat pada Tabel 3.

17
Tabel 3 Perbandingan pengujian mesin pengupas buah aren dengan cara manual
Ulangan Massa
buah
(kg)

Waktu
pengupasan
(detik)

1
2
3
4
5

1
1
1
1
1

115
110
102
99
105

1
2
3
4
5

1
1
1
1
1

522
486
504
516
510

Massa hasil
pengupasan
(kg)

Terkupas
(%)

Mesin hasil rancangan
0.16
100
0.15
93.33
0.15
100
0.18
100
0.15
93.33
Cara manual
0.15
100
0.15
100
0.16
100
0.15
100
0.17
100

Tidak Terkupas Terkupas
terkupas
utuh
tidak
(%)
(%)
utuh
(%)
0
6.67
0
0
6.67

87,5
92,86
93,33
94,44
92,86

12.5
7.14
6.67
5.56
7.14

0
0
0
0
0

100
93.33
100
100
100

0
6.67
0
0
0

Waktu pengupasan, pemipihan, dan
pemisahan (detik)

Hasil pengukuran menunjukan bahwa lama waktu pengupasan, pemipihan,
dan pemisahan biji aren yang dibutuhkan oleh mesin hasil rancangan lebih cepat
dibandingkan dengan cara manual seperti yang ditunjukan pada Gambar 15.
Waktu yang dibutuhkan oleh mesin hasil rancangan untuk mengupas 1 kg buah
aren rata-rata selama 106.2 detik. Sedangkan dengan cara manual waktu yang
dibutuhkan rata-rata selama 507.6 detik. Dengan menggunakan mesin pengupas
buah aren waktu pengupasan buah aren dapat berlangsung lima kali lipat lebih
cepat dibandingkan cara manual. Kapasitas pengupasan yang dapat dilakukan oleh
mesin pengupas buah aren hasil rancangan dapat menghasilkan kolang kaling
sebanyak 5.372 kg per jamnya.
550
500
450
400
350
300
250
200
150
100
50
0

Mesin
Manual

1

2

3
Ulangan

4

5

Gambar 15 Grafik perbandingan waktu pengupasan buah aren, pemipihan,
dan pemisahan biji aren

18

Persentase hasil pengupasan (%)

Banyaknya buah aren yang terkupas antara mesin hasil rancangan dengan
cara manual juga menunjukan hasil yang berbeda. Hasil buah aren yang terkupas
menggunakan mesin hasil rancangan lebih kecil dibandingkan cara manual seperti
yang ditunjukan pada Gambar 16. Buah aren yang terkupas menggunakan mesin
hasil rancangan rata-rata dapat mengupas dengan persentase 97.33 %, sementara
menggunakan cara manual dengan persentase 100 %. Hasil pengupasan buah ini
dipengaruhi oleh tingkat kemasakan buah aren serta lamanya perebusan buah aren.
Buah aren yang tidak dapat terkupas kulit arinya secara sempurna oleh mesin hasil
rancangan adalah buah aren yang sudah terlalu tua sehingga kulit arinya sudah
menghitam dan sulit untuk dikupas. Waktu yang diperlukan untuk perebusan buah
aren yaitu ± 2 jam. Buah aren yang telah direbus selama ± 2 jam akan mudah
untuk dikupas.
110
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0

Mesin
Manual

1

2

3
Ulangan

4

5

Gambar 16 Grafik perbandingan hasil terkupasnya buah aren

Gambar 17 Cangkang buah aren yang telah dikupas menggunakan
mesin hasil rancangan

19

Persentase kolang kaling terkupas
utuh (%)

Buah aren yang telah dikupas akan menghasilkan kolang kaling yang
berwarna putih. Kolang kaling yang utuh berbentuk lonjong dan pipih. Kolang
kaling utuh yang dihasilkan menggunakan mesin hasil rancangan lebih kecil
persentsenya dibandingkan cara manual seperti yang ditunjukan oleh Gambar 18.
Kolang kaling utuh yang dihasilkan menggunakan mesin hasil rancangan rata-rata
menghasilkan dengan persentase 92.2 %, sementara dengan cara manual rata-rata
menghasilkan 98.67 %.
110
100
90
80
70
60
50

Mesin

40

Manual

30
20
10
0
1

2

3
Ulangan

4

5

Gambar 18 Grafik hasil terkupasnya kolang kaling yang utuh
Hasil kolang kaling ini dipengaruhi oleh tingkat kemasakan dari buah aren
tersebut. Kolang kaling yang terkupas secara tidak utuh oleh mesin hasil
rancangan adalah kolang kaling yang terlalu muda sehingga sangat lunak dan
mudah rusak. Hasil kolang kaling yang utuh menggunkan mesin hasil rancangan
dapat dilihat pada gambar 19 dan kolang kaling yang tidak utuh dapat dilihat pada
gambar 20.

Gambar 19 Kolang kaling utuh

20

Gambar 20 Kolang kaling yang tidak utuh
Perbandingan Biaya Pengupasan Menggunakan Mesin dengan Cara Manual
Mesin yang dirancang selain harus memenuhi kriteria murah dalam biaya
pembuatannya agar produsen kolang kaling tidak mengalami kerugian apabila
menggunakan mesin pengupas buah aren hasil rancangan ini. Rincian biaya
pembuatan mesin pengupas buah aren ini tersaji pada Tabel 4.
Tabel 4 Rincian biaya pembuatan mesin pengupas kolang kaling
No
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14

Nama material
Motor listrik 0.5 hp
Gearbox 1:10
Besi siku (40 x 40 x 3 ) mm
Besi plat (1220 x 2440 x 3) mm
Besi kolom Ø 6 mm
As Ø 1 inch
Bantalan
Besi kolom Ø 85 x 155 mm
Besi kolom Ø 65 x 155 mm
Puli
Sabuk
Gear
Mur baut
Biaya perakitan dan pengecatan
Jumlah

Jumlah
1
1
1 batang
1 lembar
1 batang
1 batang
4 buah
1 batang
1 batang
4 buah
2 buah
2 buah
26 buah

Harga (Rp)
900,000
880,000
80,000
220,000
20,000
60,000
100,000
45,000
30,000
100,000
40,000
100,000
30,000
800,000
3,405,000

Biaya untuk pembuatan mesin pengupas buah aren ini sebesar Rp
3,405,000 dan harga jual yang ditetapkan yaitu Rp 4,000,000 sehingga terdapat
keuntungan sebesar Rp 595,000 per unitnya. Selain itu perlu juga diperhitungkan
biaya produksi mesin pengupas buah aren ini agar produsen kolang kaling
mendapatkan keuntungan apabila menggunakan mesin ini.

21
Biaya Produksi Mesin Pengupas Buah Aren
[Diketahui]:
Harga pembelian mesin (P)
: Rp 4,000,000
Umur ekonomis mesin (N)
: 5 tahun
Harga akhir mesin (S)
: Rp 400,000
Biaya pemakaian listrik per kWh : Rp 954
Jumlah jam kerja per tahun (x)
: 2000 jam
Kapasitas mesin
: 5.372 kg/jam
[Penyelesaian]:
Biaya tetap (Rp/tahun)
Biaya penyusutan
:
=
= 720,000
Total biaya tetap (BT)
: 720,000 (Rp/tahun)
Biaya tidak tetap (Rp/jam)
Biaya pemakaian listrik
: 0.373 kW x 954 Rp/kWh = 355.842
Biaya pemeliharaan
: 1.2 % P/100 jam =
= 480
Biaya operator
: 5,000
Total biaya tidak tetap (BTT)
: 5,835.842 (Rp/jam)
Biaya total per jam
: + BTT =
+ 5,835.842
= 6.195,842 (Rp/jam)
Biaya total per kg
:
=

= 1,153.359 (Rp/kg)

Jadi biaya produksi mesin pengupas buah aren perkilogram yaitu Rp
1,153.359 sementara dengan cara manual biaya produksi per kilogramnya yaitu
Rp 3,000. Terdapat selisih sebesar Rp 1,846.641 setiap kilogramnya antara
menggunakan mesin dengan menggunakan cara manual.

SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
1.

Mesin pengupas buah aren hasil rancangan dapat mengupas buah aren tanpa
merusak inti bijinya. Namun tidak semua dapat terkupas secara utuh. Hasil
pengupasan ini dipengaruhi oleh tingkat kemasakan dari buah aren. Hasil
pengupasan menggunakan mesin hasil rancangan lebih kecil persentasenya
dibandingkan dengan cara manual. Mesin hasil rancangan dapat mengupas
buah aren dengan hasil kolang kaling utuh rata-rata dengan persentase
92.2 %, sementara menggunakan cara manual persentasenya 98.67 %.
Mesin pengupas buah aren ini juga dapat memipihkan kolang kaling
sehingga proses penyerapan air pada proses perendaman terjadi secara
maksimal.

22
2.

3.

4.

Waktu yang dibutuhkan dalam pengupasan buah aren, pemipihan, dan
pemisahan biji aren menggunakan mesin hasil rancangan lebih cepat lima
kali lipat dibandingkan dengan cara manual. Waktu yang dibutuhkan oleh
mesin hasil rancangan dalam mengupas 1 kg buah aren rata-rata selama
106.2 detik sedangkan dengan cara manual membutuhkan waktu rata-rata
selama 507.6 detik. Kapasitas produksi mesin hasil rancangan dapat
menghasilkan kolang kaling sebanyak 5.372 kg per jamnya.
Persentase banyaknya buah aren yang terkupas menggunakan mesin hasil
rancangan lebih kecil dibandingkan dengan cara manual. Banyaknya buah
aren yang terkupas menggunkan mesin hasil rancangan rata-rata dengan
persentase 97.33 % sedangkan menggunakan cara manual rata-rata dengan
persentase 100 %. Hasil banyaknya buah aren yang terkupas ini dipengaruhi
oleh tingkat kemasakan buah aren serta lamanya perebusan buah aren. Buah
aren yang tidak dapat terkupas kulit arinya secara sempurna oleh mesin hasil
rancangan adalah buah aren yang sudah terlalu tua sehingga kulit arinya
sudah menghitam dan sulit untuk dikupas.
Biaya produksi per kilogramnya menggunakan mesin hasil rancangan lebih
murah Rp 1,846.641 dibandingkan dengan cara manual.
Saran

Untuk mengoptimalkan kinerja mesin pengupas buah aren ini perlu
dikembangkan lagi desain mesin pengupas buah aren yang tidak hanya dapat
mengupas buah aren saja tetapi juga dapat memisahkan secara mekanis antara
kulit buah aren dengan biji buah arennya.

DAFTAR PUSTAKA
Alam S, Suhartati, 2000. Pengusahaan hutan aren rakyat di Desa Umpunge
Kecamatan Lalabata Kabupaten Soppeng Sulawesi Selatan. Buletin Penelitian
Kehutanan. 6(2): 59-70.
Andesko R. 2014. Perbedaan kekuatan tarik baja barbon rendah ST 37 dengan las
listrik kampuh V menggunakan bahan tambah elektroda tipe RB dan tipe RD.
Jurnal Pendidikan Teknik Mesin. 1(3): 6-9
Astawan M, Astawan MY. 1991. Teknologi Pengolahan Pangan Nabati Tepat
Guna. Jakarta (ID): CV. Akademi Pressindo.
[LIPI] Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia. 2003. Aren Budidaya dan
Prospeknya. Jakarta (ID): LIPI.
Lutony TL. 1993. Tanaman Sumber Pemanis. Jakarta (ID): Penebar Swadaya.
Nofriadi. 2007. Rancang bangun mesin penggiling padi skala kecil. Jurnal Teknik
Mesin. 4(2): 83-90.
Patma U, Agustina L, Lutfi AM. 2013. Respon media tanam dan pemberian
auksin asam asetat naftalen pada pembibitan aren (Arenga pinnata Merr).
Jurnal Agroekoteknologi. 1(2): 286-295.
Soeseno S. 2000. Bertanam Aren. Jakarta (ID): Penebar Swadaya.
Sularso, Suga K. 1978. Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin. Jakarta
(ID) : Pradnya Paramita

23
Sunanto H. 1993. Aren Budidaya dan Multigunanya. Yogyakarta (ID): Kanisius.
Widodo. 2008. Perhitungan kekuatan rangka pada konstruksi mesin pembuat pelet
(pakan ikan) dengan penggerak motor listrik. Jurnal Teknik Mesin. 30(2): 115124

2424
Lampiran 1 Tabel pengukuran dimensi buah aren
No

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50

Atas
(cm)
3.8
3.8
3.9
4.0
4.1
3.5
3.9
3.2
3.6
3.3
4.1
3.8
3.8
3.8
3.3
3.4
3.3
3.2
3.9
3.7
3.8
3.7
3.6
3.7
3.7
3.0
3.2
3.1
3.8
3.6
3.7
4.1
3.6
3.6
3.6
3.2
3.3
3.1
3.2
3.9
3.9
3.6
3.5
3.6
3.3
3.3
3.3
3.1
3.2
3.3

Diameter
Tengah Bawah
(cm)
(cm)
4.5
3.4
4.2
3.1
4.5
3.8
4.3
3.7
4.4
3.7
3.8
3.7
4.4
3.7
3.7
3.3
3.9
3.5
3.8
3.3
4.6
3.7
4.4
3.6
4.5
3.8
4.5
3.7
3.6
3.2
3.8
3.5
3.9
3.3
3.6
3.3
4.5
3.7
4.5
3.8
4.1
3.6
4.4
3.8
4.0
3.4
4.2
3.4
4.1
3.6
3.4
3.0
3.7
3.1
3.6
3.1
4.3
3.4
4.1
3.5
4.4
3.7
4.2
3.7
4.3
3.9
4.1
3.3
4.1
3.5
3.7
3.1
3.6
3.1
3.3
3.0
3.5
3.0
4.6
3.6
4.3
3.7
4.1
3.5
3.9
3.2
4.1
3.4
4.0
3.3
3.8
3.2
3.7
3.2
3.6
3.2
3.8
3.2
3.7
3.1

Tinggi
(cm)

No

4.6
4.4
4.2
4.3
4.5
4.2
4.5
4.3
4.5
4.7
5.0
4.7
4.9
5.0
4.3
4.6
4.3
4.6
4.9
5.1
4.8
5.0
4.6
4.5
4.5
4.2
3.9
4.1
4.8
4.7
4.9
4.7
4.5
4.7
4.7
3.9
4.5
3.6
3.6
5.1
4.9
4.5
4.3
4.7
4.1
4.0
4.3
4.2
4.3
4.0

51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100

Atas
(cm)
3.6
4.0
4.0
3.8
3.9
4.0
3.8
3.7
3.9
3.8
3.7
3.4
3.8
3.5
3.7
3.9
3.4
3.2
3.4
3.0
3.2
3.8
3.5
3.4
3.6
3.7
3.7
3.0
3.4
3.7
3.4
3.8
3.8
3.5
3.9
3.9
3.7
3.9
3.7
4.0
4.0
3.6
4.1
3.6
3.7
3.6
3.6
3.0
3.7
3.1

Diameter
Tengah Bawah
(cm)
(cm)
4.0
3.5
4.6
3.9
4.5
3.7
4.3
3.5
4.5
3.7
4.5
3.9
4.1
3.6
4.5
3.6
4.4
3.6
4.4
3.7
4.5
3.7
4.2
3.3
4.4
3.4
4.1
3.4
4.0
3.3
4.4
3.7
3.9
3.3
3.7
3.1
4.2
3.3
3.7
3.0
3.6
3.2
4.3
3.4
4.1
3.3
4.0
3.3
4.1
3.2
4.2
3.4
4.2
3.3
3.8
3.1
4.1
3.1
4.4
3.6
4.1
3.2
4.5
3.5
4.3
3.4
3.9
3.4
4.3
3.7
4.4
3.5
4.5
3.5
4.5
3.6
4.3
3.6
4.5
3.7
4.5
3.5
4.1
3.5
4.5
3.7
4.1
3.4
4.1
3.3
4.1
3.4
4.0
3.4
3.5
2.9
4.4
3.5
3.5
2.8

Tinggi
(cm)
4.3
5.3
5.1
4.7
4.9
5.0
4.7
5.0
4.8
4.7
5.0
4.9
4.8
4.5
4.6
4.8
4.8
4.1
4.7
4.0
4.2
4.8
4.6
4.5
4.8
4.7
4.8
4.4
4.3
4.8
4.8
4.9
4.9
4.4
5.0
4.9
4.8
4.8
4.9
5.0
5.0
4.9
5.0
4.5
4.7
4.6
4.8
4.0
5.2
4.1

25
Lampiran 2 Tabel pengukuran ketebalan kolang kaling
No

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50

Atas
(cm)
0.9
1
1.1
0.9
0.9
1.2
0.9
1.3
1.1
1.2
0.9
1.1
0.8
0.8
1.1
1
0.9
1
0.9
1
1
1.1
1
0.9
0.9
1
0.9
1.1
0.9
0.8
0.8
1
0.8
0.8
0.9
0.8
0.9
0.9
1
0.9
0.9
1
1
0.9
0.9
0.8
1
1
0.8
0.9

Diameter
Tengah Bawah
(cm)
(cm)
1.2
1
1.1
1
1.4
1.2
1.1
1
1
0.8
1.6
1.1
1.1
1
1.4
1.2
1.5
1.3
1.5
1.3
1.1
0.9
1.5
1.2
1
0.9
0.9
0.9
1.4
1.1
1.3
1.1
1.1
1
1.2
1
1
0.9
1.3
1.1
1.3
1.2
1.4
1.2
1.2
1.1
1.2
1.1
1.6
1.2
1.3
1.2
1.1
1.1
1.5
1.3
1.4
1.2
1.2
1
1.4
1.1
1.7
1.2
1.3
1.2
1.1
1.1
1.2
1.1
1.3
1.2
1.3
1.2
1.4
1.2
1.4
1.3
1.4
1.3
1.3
1.2
1.4
1.3
1.4
1.2
1.1
1.1
1.1
1
1.3
1.2
1.2
1.1
1.4
1.3
1.1
1
1.1
0.9

Tinggi
(cm)

No

2.2
2.5
3.3
2.6
2.6
3.3
2.5
3.2
3.2
3.2
2.6
3
2.5
2.4
3
3
2.7
2.6
2.4
2.8
2.7
3.3
2.8
2.4
3.4
3.1
2.6
3.2
3.4
2.8
3.2
2.9
2.8
2.4
2.7
3.1
2.9
3
3.2
3
3.1
3.1
3.1
2.3
2.3
2.9
2.3
3.1
2.6
2.7

51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100

Atas
(cm)
1
0.8
1
1
1
1
0.9
1
1
1
0.8
1
1
1.1
1
0.8
1.1
0.8
0.8
0.8
0.9
0.8
0.8
0.9
0.8
0.9
1
1
0.8
1
0.9
0.9
0.9
1
0.9
0.8
0.8
0.8
0.9
0.8
0.8
0.9
1
0.8
1
1
0.9
0.9
1
0.9

Diameter
Tengah Bawah
(cm)
(cm)
1.3
1.2
1.2
1.2
1.6
1.2
1.3
1
1.3
1.2
1.3
1.1
1.2
1.2
1.4
1.2
1.3
1.1
1.4
1.3
1.1
0.9
1.3
1.1
1.1
1
1.6
1.3
1.4
1.2
1.1
1.1
1.4
1.2
1.1
1
1
1
1.1
0.9
1.2
1
1
1
0.9
0.9
1.1
1
1.1
0.9
1.2
1
1.3
1.2
1.2
1.1
1.1
1
1.2
1.1
1.1
1
1.3
1.1
1.1
1.1
1.2
1.1
1.1
1
1.2
1.1
0.9
0.9
1
0.9
1
1
0.9
0.9
1.1
1
1.1
0.9
1.3
1.2
1.2
1.2
1.6
1.2
1.3
1
1.3
1.2
1.4
1.2
1.4
1.3
1.4
1.3

Tinggi
(cm)
2.8
2.7
2.7
2.5
3.2
2.9
3.2
3.4
2.8
3.1
2.5
3
2.3
2.8
2.8
2.7
2.9
2.6
2.5
2.6
2.8
2.6
2.3
2.4
2.3
2.4
2.6
2.7
2.5
2.7
2.4
2.6
2.5
2.6
2.5
2.6
2.2
2.3
2.3
2.3
2.6
2.7
2.8
2.7
2.7
2.5
2.9
3
3.2
3

26
Lampiran 3 Perhitungan Diameter Poros Penggerak Roller Besar
Diketahui:
Daya yang akan ditransmisikan
Putaran poros yang diinginkan (n)
Bahan poros
[Penyelesaian]
1.
Faktor koreksi (fc) = 1.0
2.
Daya rencana (Pd) = P x fc =
3.
Momen rencana:

= 0.373 (kW)
= 84 (rpm)
= S45C, = 58 (kg/mm2)

(kW)
(kg.mm)

4.

5.

Bahan Poros S45C,
.
, untuk beban tumbukan
, untuk lenturan
Diameter poros:
{

6.

7.

8.

9.

}

{
}
Jari-jari fillet dari poros bertangga:
Asumsi diameter yang menjadi tempat bantalan adalah 35 (mm)
Jari-jari fillet = (35-30)/2 = 2.5 (mm)
Alur pasak = 7 x 4 x filet 0.4
Konsentrasi tegangan pada poros bertangga:
2.5/30 = 0.083, 35/30 = 1.167, β = 1.4
Konsentrasi tegangan pada poros dengan alur pasak:
0.4/30 = 0.013. α = 2.7, α > β
Tegangan geser:
( ) = (5.1)(T/ds3) = (5.1)(4325.02/303) = 0.817 (kg/mm2)
( a.sf2)/α = (4.83 x 2)/2.7 = 3.58 kg/mm2;
.Cb.Kt = (0.817)(2)(2) = 3.27 kg/mm2
a.sf2 > .Cb.Kt, Baik
ds = 30 (mm)
S45C
Diameter poros = Ø 30 x Ø 35
Jari-jari filet 2.5 (mm)
Pasak
:7x4
Alur pasak
: 7 x 4 x 0.4

27
Lampiran 4 Perhitungan Diameter Poros Penggerak Roller Kecil
Diketahui:
Daya yang akan ditransmisikan
Putaran poros yang diinginkan (n)
Bahan poros
[Penyelesaian]
1.
Faktor koreksi (fc) = 1.0
2.
Daya rencana (Pd) = P x fc =
3.
Momen rencana:

= 0.373 (kW)
= 64 (rpm)
= S45C, = 58 (kg/mm2)

(kW)
(kg.mm)

4.

5.

Bahan Poros S45C,
.
, untuk beban tumbukan
, untuk lenturan
Diameter poros:
{

6.

7.

8.

9.

}

{
}
Jari-jari fillet dari poros bertangga:
Asumsi diameter yang menjadi tempat bantalan adalah 35 (mm)
Jari-jari fillet = (35-30)/2 = 2.5 (mm)
Alur pasak = 7 x 4 x filet 0.4
Konsentrasi tegangan pada poros bertangga:
2.5/30 = 0.083, 35/30 = 1.167, β = 1.4
Konsentrasi tegangan pada poros dengan alur pasak:
0.4/30 = 0.013, α = 2.7, α > β
Tegangan geser:
( ) = (5.1)(T/ds3) = (5.1)(4325.02/303) = 0.817 (kg/mm2)
( a.sf2)/α = (4.83 x 2)/2.7 = 3.58 kg/mm2;
.Cb.Kt = (0.817)(2)(2) = 3.27 kg/mm2
a.sf2 > .Cb.Kt, Baik
ds = 30 (mm)
S45C
Diameter poros = Ø 30 x Ø 35
Jari-jari filet 2.5 (mm)
Pasak
:7x4
Alur pasak
: 7 x 4 x 0.4

28
Lampiran 5 Perhitungan Transmisi Sabuk-V
Diketahui:
Daya yang akan ditransmisikan
Putaran poros penggerak (n1)
Putaran poros yang digerakan (n2)
Perbandingan reduksi kurang lebih (i)
Jarak sumbu poros (C)
[Penyelesaian]
1. Faktor koreksi (fc) = 1.0
2. Daya rencana (Pd) = P x fc =
3. Momen rencana:

= 0.373 (k