RANCANG BANGUN PROTOTYPE PENGIRIS UMBI

POLITEKNOLOGI VOL. 11 NO. 3, SEPTEMBER 2012

RANCANG BANGUN PROTOTYPE PENGIRIS UMBI

Mochammad Sholeh, Gatra Herlambang Pratama, Hagi Yudha Pratama, Risyky Yudha Apair

Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Jakarta Kampus Baru-UI Depok 16425 Abstract

Home industry of producing chips which made from tubers are currently still using a simple methodi.e. by using the cut manually, so it takes a lot of effort and quite a long time time. One of the alternatives to increase efficiency and productivity is by making a tuber slicer tool. Making the tool starts from designing the cutting mechanism. Then, the calculation starts with an experiment to find the shear stress cassava because cassava is considered to have a stronger shear stress than other tubers. And proceed by finding the amount of power the electricity motor is used, find the forces on the elements of the machine used (belt & pulleys, shaft), and the amount of capacity generated by the tuber slicer tool. After making machines, testing is done to find the actual capacity that can be generated by the tuber slicer tool. Mover uses a 0.5 HP of electricity motor with a maximum speed of 1420 rpm with a round disc about 473 rpm. The resulting capacity is 147 kg/h with a maximum diameter of tuber 75 mm and the pieces have a thickness 1 mm.

Keywords : chip, tubers, capacity, thickness Abstrak Industri rumah tangga yang memproduksi makanan terbuat dari umbi-umbian dalam bentuk chip saat ini masih menggunakan metode sederhana yaitu dengan menggunakan pemotongan secara manual, sehingga selain memerlukan banyak tenaga juga waktu yang cukup lama. Salah satu alternatif untuk meningkatkan efisiensi dan produktivitas adalah dengan menggunakan alat pengiris umbi. Pembuatan alat dimulai dari penentuan kapasitas alat yang diinginkan, merancang bentuk mekanisme pemotongan, menentukan ukuran dan mewujudkan desain. Perhitungan dimulai dengan melakukan percobaan untuk mendapatkan nilai tegangan geser singkong karena singkong dianggap memiliki tegangan geser paling besar dibandingkan umbi-umbian lainnya. Selanjutnya menentukan daya motor listrik yang digunakan, juga gaya pada elemen mesin yang digunakan (belt & puli, poros), setelah itu menentukan ukuran dari tiap elemen alat berdasarkan perhitungan teknik. Setelah membuat mesin, pengujian dilakukan untuk mengetahui kapasitas sebenarnya yang dapat dihasilkan oleh alat pengiris umbi. Dalam protoyype ini digunakan penggerak motor listrik yang berkekuatan 0,5 HP dengan kecepatan maksimum 1420 rpm dan dengan transmissi yang dipergunakan menhasilkan putaran piringan pemotong sekitar 473 rpm sehingga menghasilkan produk irisan dengan ketebalan 1 mm dan berat 147 kg / jam dengan bahan baku umbi-umbian atau buah berdiameter maksimum 75 mm.Sementara ukuran ketebalan pemotongan bisa diatur sesuai kebutuhan.

Kata Kunci: Chip, Umbi-umbian, Kapasitas, Ketebalan

sejak ketika produk dipanen. Dengan I.

PENDAHULUAN

demikian, ketuaan saat panen, cara Perubahan pada hasil pertanian yang panen, dan pada beberapa kasus, waktu umumnya adalah penurunan mutu panen adalah faktor-faktor penting yang dimulai saat produk dipanen, jadi berkaitan dengan mutu dan masa penanganan pasca panen harus dimulai simpan dari hasil pertanian dan dapat sejak produk dipanen. Dengan kata lain, mempengaruhi cara penanganan masa simpan hasil pertanian dihitung produk, penyimpanan, transportasi, dan

Mochammad Sholeh, Rancang Bangun Prototype Pengiris Umbi

pemasaran. Segera setelah dipanen, umbian sehingga dapat meningkatkan

penanganan di lahan, pengepakan dan nilai jual komoditas umbi-umbian.

transportasi produk dari lahan dapat II.

METODE PENELITIAN

mencegah penurunan mutu akibat

Diagram Alir Proses Perancangan

perubahan fisiologis. Hal utama yang harus dilakukan pada periode ini adalah perlindungan produk untuk mencegah terjadinya peristiwa-peristiwa penyebab turunnya mutu sebagai dasar bagi penanganan pasca panen pada tahap - tahap selanjutnya. Semakin perkembangan teknologi saat ini, kreativitas untuk membuat alat bantu semakin beragam, sehingga banyak industri berlomba -lomba untuk memproduksinya. Dalam industri kecil- menengah dibutuhkan alat bantu produksi yang untuk memproduksi barang jadi ataupun setengah jadi dalam jumlah yang besar dan dengan waktu Pemecahan masalah untuk mencapai pengerjaan yang singkat. Bidang home tujuan seperti yang telah diuraikan industri yang dalam hal ini makanan sebelumnya, adalah dengan metode ringan yang biasa dijadikan cemilan,

Rancang Bangun. Yang dimaksudkan keripik termasuk salah satunya. dengan Rancang disini adalah merancang prototype alat pengiris umbi

Rancang bangunprototype pengiris yang hasil pemotongannya tegak lurus umbi inibertujuan untuk membantu dengan permukaan piringan pisau dalam proses memotong tipis (mengiris) pemotong. umbi-umbian yang biasa dijadikan cemilan (makanan ringan) seperti

Pemilihan Alternative

kentang, singkong, dan ubi, ataupun untuk pembuatan bahan baku tepung dari umbi-umbian. Adapun proses pembuatan tepung dari ubi kayu adalah , umbi dipanen pada saat umur tanaman 8 bulan. Umbi talas segera dibersihkan kulit luarnya setelah pemanenan. Setelah itu diiris – iris tipis - tipis dengan ketebalan ± 2 mm dan dikeringkan di bawah sinar matahari

Dari alternatif tersebut diseleksi dan selama 2 - 3 hari hingga beratnya dipilih yang terbaik berkurang sekitar 70% dari berat basah. Konversi ubi kayu segar menjadi bentuk tepung yang siap pakai terutama untuk produksi makanan olahan disamping mendorong munculnya produk - produk yang lebih beragam juga dapat ₁ mendorong berkembangnya industri

N. Sri Hartati, Titik K Prana, “Analisis

berbahan dasar tepung atau pati umbi-

Kadar Pati dan Serat Kasar Tepung beberapa Kultivar Talas”, Jurnal Nature Indonesia 6 (1) : 29-33 (2003) ISSN 1410 - 9379.

282 POLITEKNOLOGI VOL. 11 NO. 3, SEPTEMBER 2012 Alternatif B : Jumlah mata pisau empat dengan menggunakan dua buah puli yang berdiameter berbeda, puli pertama lebih

Biru adalah alternative A, Merah adalah besar daripada puli kedua dipasang alternative B secara vertikal dengan motor yang dipakai yaitu motor listrik. Alternatif A : Jumlah mata pisau empat dengan menggunakan dua buah puli yang berdiameter berbeda, puli pertama lebih besar daripada puli yang kedua dipasang secara horizontal serta motor yang dipakai adalah motor listrik.

Nilai dibuat dengan skala 1 untuk III.

HASIL PENELITIAN DAN

terjelek dan skala tertinggi adalah 5. PEMBAHASAN Dari tabel diatas dipilih alternatif B Perlu dikemukakan disini bahwa karena mempunyai nilai yang tertinggi. aktifitas penelitian ini meliputi

Mochammad Sholeh, Rancang Bangun Prototype Pengiris Umbi

Hasil

% = 0,157 HP Karena motor listrik dengan daya 0,157 HP tidak ada di pasaran, digunakan motor listrik dengan daya 0,5 HP dengan kecepatan putar max 1420 rpm.

sehingga daya motor listrik yang sebenarnya yang dibutuhkan untuk memotong singkong sebesar,

P =

= 106,197 Watt 0,144 HP Efisiensi daya pada transmisi sabuk V sebesar 92% – 94%

Daya motor listrik dengan putaran 473 rpm P = =

100 = 2144 [N-mm] = 2,144 [N-m]

T = 21,44 = Jarak titik pusat piringan ke pisau

284 perancangan alat pengiris umbi, pembuatan dan perakitannya (bangun) dan menguji hasilnya, sehingga disini perlu dipaparkan dalam bentuk kemasannya sebagai berikut :

total

Dengan diameter rata-rata singkong 40 mm dan dipasang 4 buah mata pisau dengan lobang pemotong 2 buah, maka dalam satu kali putaran akan diperoleh 8 buah potongan Gaya untuk proses pemotongan Untuk 2 buah pisau menjadi 21,44 N Torsi pada pisau, T = F

= 0,027355 [Kg/mm] =0,268 [N/mm]

Ilustrasi Pisau Tampak Atas Dipilih singkong dengan ukuran yang mudah diperoleh dipasaran, yaitu berdiameter 40 mm. Pengujian pendahuluan dilakukan untuk mendapatkan nilai gaya geser singkong setiap satuan panjang dan dalam hal ini diperoleh sebesar

Pemilihan Daya Motor Listik

Perancangan adalah penuangan ide (gagasan) dalam bentuk tulisan, yang didasarkan pada logika gerak (mekanis), ratio posisi (konstruksi) didukung pendekatan matematis, yang secara eksplisit merupakan parpaduan antara penerapan beban/gaya, penentuan demensi, penggunaan material dan pemilihan angka keamanan hingga dapat digambar. Sejurus kemudian, jika (hasil rancangan) dibuat (dalam bentuk benda) maka akan dapat dirakit untuk di operasikan hingga mampu menghasilkan sesuatu seperti yang diharapkan; Selanjutnya inilah yang disebut dengan Rancang- Bangun.

Perancangan

Pemasangan pisau pada piringan ₂ G. Niemann, H. Winter, Elemen Mesin, Jilid 2, (Jakarta: Erlangga, 1992) h.7. POLITEKNOLOGI VOL. 11 NO. 3, SEPTEMBER 2012

Pengujian

Pengujian pada rancang bangun prototipe alat pengiris umbi adalah sebagai berikut, a.

Kapasitas alat pengiris umbi b.

Analisa hasil irisan alat pengiris umbi Sistem Pemindah Daya

Prosedur Pengujian

Langkah - langkah sebagai berikut : a.

Menyiapkan alat pengiris umbi, pastikan semua komponen sudah terpasang dengan benar.

Menyiapkan umbi yang untuk diproses.

Menyiapkan wadah untuk keluaran. Foto Pengiris Singkong d.

Menyiapkan stop watch untuk menetapkan lamanya pengujian.

Menyalakan motor listrik.

Memasukkan umbi ke dalam hopper.

Melakukan proses pengirisan .

Pengujian dilakukan selama 10 menit. i.

Timbang hasil pengujian tiap menit. j.

Hitung jumlah irisan tiap menit untuk irisan baik, tebal-tipis, dan pecah. k.

Analisa data yang telah didapatkan. Dari hasil pengujian didapatkan hasil sebagai berikut:

Foto Pengiris Singkong Gambar Pengiris Singkong

Mochammad Sholeh, Rancang Bangun Prototype Pengiris Umbi dan berat irisan singkong vs. waktu.

Dari grafik hasil pengiris maka diperoleh : Irisan rata-rata yang baik 

100% = 66,97% Irisan rata-rata yang pecah  100% = 26,07% Irisan rata-rata yang tebal tipis  100% = 6,95%

Hasil Pemotongan tebal 1 mm, 2 mm dan 3 mm Irisan yang pecah akibat dari awalan dan akhiran pada waktu proses pengirisan dari semakin banyaknya potong yang menumpuk di peluncur hasil. Irisan yang tebal tipis karena pisau pemotong yang tidak merata dan akibat dari penekanan terhadap umbi tersebut. Penimbangan Hasil Proses

Perhitungan Hasil Proses Tabel Hasil Pengujian Pemotongan

Grafik Hasil Pengirisan Tiap Menit Untuk kapasitas produksi yang dihasilkan berbanding lurus dengan waktu sehingga semakin lama proses pemotongan semakin banyak hasil irisan yang dihasilkan

Dari hasil pengujian diatas dapat dibuat dua grafik yaitu, grafik hasil pengirisan 286

POLITEKNOLOGI VOL. 11 NO. 3, SEPTEMBER 2012 e.

Peluncur hasil disarankan menggunakan bahan plastik food

grade agar pati-pati dari umbi-

umbian yang terpotong tidak membuat hasil irisan menempel dan langsung jatuh ke wadah.

Alat disarankan mempunyai 2 penggerak yaitu, motor listrik dan manual agar lebih efektif dalam pemakaiannya.

Grafik Berat Irisan Singkong vs. Waktu [1] Hartati, N. Sri. & Prana, Titik K.

V. DAFTAR PUSTAKA

IV. KESIMPULAN “Analisis Kadar Pati dan Serat Kesimpulan

Kasar Tepung beberapa Kultivar Dari hasil pengujian maka diperoleh

Talas”, Jurnal Nature Indonesia 6 kesimpulan sebagai berikut : (1) : 29-33 (2003) ISSN 1410 - 9379.

Alat ini berfungsi dengan baik, [2] Khurmi, R. S. & Gupta, J. K. 1979. dapat digunakan oleh semua A Text Book Of Machine Design . kalangan, dan aman.

Third Edition. Ram Nagar, New b. Kapasitas produksi alat untuk

Delhi 110-055: EURASIA singkong adalah 147 [kg/jam] PUBLISHING HOUSE (PVT.) dengan ketebalan irisan 1 [mm]. LTD. [3] c.

Mott, Robert L. 1985. Machine Jumlah irisan rata-rata adalah 1539 Elements In Machine Design .

[irisan/menit].

Fourth Edition. USA: Bell&Howell d. Jumlah irisan yang baik adalah Company.

66,97%, yang pecah 26,07%, dan [4] Niemann, G. & Winter, H. 1992. tebal tipis adalah 6,95%.

Elemen Mesin . Jilid 2. Jakarta: Saran Erlangga.

[5] Alat ini digunakan untuk mengiris Sato, G.Takeshi & Hartanto, N. singkong, ubi, kentang maupun Sugiarto. 2005. Menggambar Mesin umbi-umbi lainnya selama Menurut Standart ISO. Jakarta: PT. kekerasannya tidak melebihi Pradnya Paramita. singkong. [6]

Shigley, Joseph E. & Mhischke, Charles R. 1983. Standard b. Diameter maksimal yang akan Handbook of MACHINE DESIGN . dipotong adalah 75 [mm].

Second Edition. New York: c. Ketajaman pisau-pisau menentukan McGraw-Hill Book Company. hasil irisan.

[7] Sularso, Kiyakatsu Suga. 1994.

Dasar Perencanaan dan Pemilihan d.

Sebaiknya pada proses pengirisan,

Elemen Mesin. Jakarta: PT. Pradnya

hasil irisan harus segera dikeluarkan Paramita. tiap 3 menit agar hasil tidak menumpuk di dalam alat karena dapat merusak hasil irisan.

Mochammad Sholeh, Rancang Bangun Prototype Pengiris Umbi

288

RANCANG BANGUN PROTOTYPE PENGIRIS UMBI