RANCANG BANGUN MESIN PENGGILING JAGUNG D
Jurnal Teknologi Pertanian Gorontalo (JTPG)
21
RANCANG BANGUN MESIN PENGGILING JAGUNG
DUA FUNGSI DENGAN CARA MANUAL
DAN MEKANIS
Hendra Pangalima1),Evi Sunarti Antu 2), Yunita Djamalu 2)
1)
2)
Mahasiswa Politeknik Gorontalo, Kampus Puncak Desa Panggulo Bone Bolango
Tim Pengajar pada Departemen Mesin dan Peralatan Pertanian, Politeknik Gorontalo
Abstrak
Jagung merupakan salah satu pangan strategis yang bernilai ekonomi karena kedudukannya
sebagai salah satu sumber karbohidrat. Di Indonesia jagung merupakan komoditi tanaman
pangan terpenting kedua setelah padi. Dimana biji jagung sering kali digunakan sebagai
campuran beras dengan cara biji jagung dihancurkan terlebih dahulu menjadi butiran lebih
kecil melalui proses penggilingan. Untuk itu dibutuhkan suatu alat yang mampu melakukan
proses penggilingan dengan hasil yang baik dan praktis. Tujuan pembuatan alat ini untuk
menghasilkan suatu alat penggiling biji jagung yang mudah digunakan. Mesin penggiling
jagung ini mempunyai dua cara pengoperasian yakni dengan cara manual dan mekanis. Pada
mesin penggiling jagung ini menggunakan motor bensin 5.5 PK. Motor bensin ini yang
berfungsi sebagai sumber tenaga utama pada pengoperasian mesin penggiling jagung.
Kapasitas efektif dari mesin penggiling jagung ini apabila menggunakan motor bensin yaitu
11 kg/jam dan di giling dengan tiga kali proses penggilingan untuk mendapatkan hasil beras
jagung. Sedangkan pada pengoperasian dengan cara manual yaitu menggunakan tuas/handel
manual dengan cara di putar sehingga jagung pipil dapat tergiling hingga menjadi beras
jagung. Kapasitas efektif mesin penggiling jagung apa bila menggunakan penggerak
manual/handel ini adalah 4 kg/jam dan di giling dengan tiga kali proses penggilingan untuk
mendapatkan hasil beras jagung. Mesin penggiling jagung pada intinya berfungsi untuk
menjadikan jagung pipil menjadi beras jagung.
Kata Kunci : Rancang Bangun, Jagung, Penggiling
I. PENDAHULUAN
Jagung merupakan salah satu
pangan strategis yang bernilai ekonomi
karena kedudukannya sebagai salah satu
sumber karbohidrat. Di Indonesia jagung
merupakan komoditi tanaman pangan
terpenting
kedua
setelah
padi.
Berdasarkan data Biro Pusat Statistik,
produksi jagung nasional tahun 2004
adalah 11,35 juta ton pipilan kering dan
tahun 2005 diperkirakan produksi ini
menjadi sebesar 12,01 juta ton atau
ISSN 2502-485X
meningkat sebanyak 788 ribu ton (7,02
persen) dibandingkan denan produk tahun
2004 (BPS, 2005).
Jagung banyak dimanfaatkan
sebagai makanan pokok, jagung juga
dimanfaatkan dalam kondisi muda
maupun kering. Untuk kebutuhan industri
pakan, pangan dan industri lainnya
umumnya digunakan jagung kering
sebagai bahan bakunya. Teknologi dalam
pertanian adalah segala sesuatu yang dapat
memudahkan pekerjaan dan menghasilkan
Volume 1, Nomor 1, Mei 2016
Jurnal Teknologi Pertanian Gorontalo (JTPG)
output yang lebih baik. Pembangunan
tanpa teknologi ialah hal yang mustahil.
Keduanya berjalan saling mengikat, dalam
pembangunan tentu akan sangat berbeda
dalam segi kepraktisan maupun hasil
bangunan apabila industri tersebut
mengadopsi teknologi dibandingkan ia
memakai cara tradisional.
Sehingga penggunaan mesins
penggiling jagung sangatlah membantu
karena lebih efisien, menghemat waktu
dan tenaga. Untuk mendapatkan mutu
jagung yang baik dan bermutu tinggi
tidaklah mudah. Hal ini disebabkan oleh
penanganan panen yang kurang tepat,
kurang efisien, boros waktu dan tenaga
kadangkala hasilnya masih kurang baik.
Demikian
pula
pada
proses
penggilingannya yang kurang tepat dapat
menghasilkan mutu jagung yang kurang
baik atau rusak dan lain sebagainya.
Peluang
untuk
meningkatkan
produktivitas dan mutu jagung melalui
sentuhan teknologi mekanisasi pertanian
dalam penanganan panen masih cukup
terbuka melalui pemanfaatan potensi yang
ada dapat dimanfaatkan secara optimal.
Mesin
penggiling
jagung
untuk
menunjang pembangunan, dan tentunya
banyak alat lainnya. Dan dapat
mengurangi pengunaan tenaga manusia
dengan dimensi yang kompak maka alat
ini
diharapkan
dapat
membantu
mempercepat
proses
kerja
dan
penghematan dapat dilakukan. Salah satu
kendala dalam mendapatkan hasil gilingan
yang berfariasi adalah pengunaan mesin
giling jagung yang belum sesuai dengan
biaya operasi.
Teknologi penggilingan jagung
selama ini di dapatkan dari mesin yang
bekerja dengan prisip tumbukan (hammer
mill). Metode ini paling sering di gunakan,
ada yang kapasitas besar 2-2,5
ton/jam.dan berkapasitas kecil 300450kg/jam jadi mesin ini dapat di katakan
efektif. Walaupun begitu mesin ini ada
beberapa kelemahan yaitu hasil gilingan
yang bervariasi lama sekali didapatkan,
ISSN 2502-485X
22
saringan seringkali tersumbat, dan daya
yang dibutuhkan yakni kapasitas yang
besar (mesin/alat yang besar) dengan
muatan penuh komponen-komponen di
dalamnya terdiri dari besi sering patah, ini
sangat menghambat produksi sehingga
tidak menguntungkan.
II. LANDASAN TEORI
Tanaman Jagung
Tanaman Jagung (Zea Mays L)
diduga berasal dari Meksiko Selatan
kemudian menyebar keseluruh dunia
(Efendi, 1985). Di Indonesia daerahdaerah penghasil utama tanaman jagung
adalah Jawa Tengah, Jawa Barat, Jawa
Timur, Madura, D.I.Yogyakarta, NTT,
Sulawesi Utara, Gorontalo, Sulawesi
Selatan dan Maluku (Annonimous, 2005).
Jagung yang terbanyak ditanam di
Indonesia dalah jagung tipe mutiara,
misalnya jagung arjuna dan tipe setengah
mutiara, misalnya jagung harapan dan
pioneer-2. Disamping itu terdapat juga
jagung berondong, jagung gigi kuda serta
jagung manis.
Menurut
sifatnya,
jagung
dibedakan sebagai berikut : (Purwono dan
Hartono Rudi. 2010).
1. Menurut warna butir jagung : putih,
kuning, merah dan sebagian berwarna
ungu.
2. Menurut bentuk butiran jagung : butir
gepeng dan bulat
3. Menurut konsistensi biji : biji butir
keras (flint) dan biji lunak.
Kadar protein, lemak, phospor,
dan tiamin lebih tinggi di dalam jagung
bahkan aktivitas vitamin A jagung kuning
menunjukkan kadar tinggi, sedangkan
beras tidak mengandung vitamin A.
Sebaliknya perbandingan kadar Ca
terhadap P di dalam jagung terlalu rendah
sehingga tidak mendukung penyerapan Ca
di dalam usus.Jagung memiliki rasa yang
lebih enak karena kadar pati yang hanya
10-11% tapi dengan kadar gula (5-6%)
yang lebih tinggi. Namun demikian jagung
Volume 1, Nomor 1, Mei 2016
Jurnal Teknologi Pertanian Gorontalo (JTPG)
memerlukan unsure hara lebih banyak
terutama unsur N,yaitu sebesar 150-300
kg N yang hanya membutuhkan 70 kg N,
Sehingga
tanaman
jagung
dapat
digolongkan sebagai tanaman yang rakus.
Mesin Penggiling
Mesin penggiling jagung mesin
yang berfungsi untuk menghancurkan
butiran jagung menjadi beras jagung, yang
terdiri dari hopper unit penggiling, bagian
pengeluaran hasil dan digerakkan oleh
motor
penggerak.
Dalam
proses
penggilingan, ukuran bahan diperkecil
dengan mengayak bahan tersebut.
Gambar 1. Alat Penggiling Jagung
Penghancuran dilakukan dengan
penerapan gaya tekan dan gaya
pengguntingan
yang
akhirnya
menyebabkan bahan pecah, melepaskan
sebagian besar energi yang digunakan
sebagai panas. Mesin untuk penghancuran
beroperasi pada umunya baik secara
tekanan penggilingan ataupun pengasatan
atau juga dengan penggilingan dengan
menggabungkan gaya pukulan dan gaya
gunting.
Peralatan penghancur zat padat dibagi atas
mesin pemecah, mesin penggiling, mesin
ultra halus, dan mesin pemotong.
• Mesin pemecah bertugas melakukan
kerja berat memecah bongkahbongkah besar menjadi kepingankepingan kecil.
• Mesin penggiling memperkecil lagi
umpan hasil pecahan menjadi serbuk.
ISSN 2502-485X
23
•
Mesin
pemotong
menghasilkan
partikel yang ukuran dan bentuknya
tertentu.
Tujuan dari pemecahan dan
penggilingan yaitu untuk menghasilkan
partikel-partikel kecil dari yang lebih
besar. Salah satu efisiensi operasi adalah
yang didasarkan atas energi yang
diperlukan untuk membuat permukaan
tambahan. Luas permukaan satu satuan
massa partikel sangat besar dengan
diperkecilnya ukuran partikel.
Istilah penggiling atau mesin giling
diberikan berbagai jenis mesin pemecah,
pemangkas dan dengan tugas menengah,
hasil mesin pemecah biasanya dilakukan
ke dalam mesin giling, dimana umpan
yang digiling sampai menjadi serbuk atau
tepung.
Mesin-mesin
pemecah,
penggiling, dan pemotong tidak dapat
diharapkan akan beroperasi dengan baik
kecuali kalau ukuran umpan cocok dan
umpan itu masuk dengan laju yang
seragam. Dalam beberapa masalah
pengecilan, bahan umpan itu terlalau sulit
pecah dengan kompresi, impact dan atrisi.
Dalam hal ini, umpan harus dipotong
menjadi partikel-partikel dengan dimensi
tertentu. Persyaratan ini bisa dipengaruhi
oleh piranti yang memotong, merajang,
atau merobek umpan itu menjadi produk
dengan karakteristik yang dikehendaki.
Perencanaan Sistem Transmisi
Pulli dan Sabuk – V
Elemen mesin yang biasa
digunakan untuk memindahkan gaya serta
putaran yang berasal dari motor adalah Vbelt. Beberapa alternative pertimbangan
yaitu daya dan putaran yang digunakan
relative kecil sehingga dengan V-belt
cukup mampu untuk memindahkan gaya
dan putaran yang dipakai tersebut. Dari
segi ketersediaan di pasaran, V-belt
banyak tersedia dan murah serta
menguntungkan
dan
untuk
segi
Volume 1, Nomor 1, Mei 2016
Jurnal Teknologi Pertanian Gorontalo (JTPG)
kenyamanan penggunaan V-belt tidak
menghasilkan bunyi bising.
V-belt terbuat dari karet dengan
inti dari bahan tetoron atau bahan sejenis.
Penampang V-belt berbentuk trapesium.
V-belt dibelitkan disekeliling alur luar
pulli yang juga berbentuk V. Bagian sabuk
yang membelit pulli akan mengalami
lengkungan sehingga lebar bagian
dalamnya akan bertambah.
V-belt
dipakai
untuk
menghubungkan poros-poros yang sejajar
dengan arah putaran yang sama. Daya
yang dipindahkan dapat ditingkatkan
dengan mengatur V-belt pada posisi
sebelah menyebelah.
Jarak sumbu antar poros harus
sebesar 1,5 sampai 2,0 kali diameter pulli
besar. Putaran dari pulli yang memiliki
kecepatan sudut akan memberikan efek
berupa kecepatan linier pada V-belt.
24
Sumber : Sularso, hal 166
Sehingga kecepatan linier untuk V-belt
dirumuskan sebagai berikut:
v =
π ×d
pulli
× n pulli
60000
Keterangan :
v
= kecepatan linier V-belt
(m/s)
= diameter pulli (mm)
d pulli
n pulli
= putaran pulli (rpm)
Sumber : Wayan Berata, hal 166
Menghitung Panjang Sabuk
Panjang sabuk yang melingkari
pulli dihitung dengan rumus:
2
π (d pulli2 + d pulli1 )
L = 2C + (d pulli2 + d pulli1 ). +
4.C
2
Gambar 2. Tipe-tipe Sabuk
Menghitung Kecepatan Linier Sabuk – V
Karena V-belt pada umumnya
dipakai untuk menurunkan putaran, maka
perbandingan yang dipakai adalah
perbandingan reduksi i (i > 1).
Perbandingan yang terjadi dirumuskan
sebagai berikut:
Keterangan :
L
= panjang sabuk (mm)
C
= jarak poros (mm)
Sumber : Wayan Berata, hal 178
n1
R
1
= 2 =i=
n2
R1
u
Gambar.3 Skema Belt Dan Pulli
Keterangan :
n1
n2
R1
R
2
= kecepatan pulli kecil (rpm)
= kecepatan pulli besar (rpm)
= radius pulli kecil (mm)
= radius pulli besar (mm)
ISSN 2502-485X
Volume 1, Nomor 1, Mei 2016
Jurnal Teknologi Pertanian Gorontalo (JTPG)
Menghitung Jarak Antara Poros (C)
Jarak poros C dapat dirumuskan
sebagai berikut:
C=
b + b 2 − 8(R2 − R1 ) 2
4
Sumber : A. Deutschman, hal 670
Keterangan:
b = L−π(R1 + R2 )
Sumber : A. Deutschman, hal 666
Menghitung Putaran Motor
Dari
perbandingan
antara
kecepatan pulli kecil dan pulli besar yang
setara dengan perbandingan diameter pulli
besar dan pulli kecil, maka dapat
dirumuskan sebagai berikut:
R
R
2
1
=
n1
n2
Keterangan :
= radius pulli kecil (mm)
R1
= radius pulli besar (mm)
R2
Sumber : A. Deutschman, hal 666
Menghitung Gaya Tarik pada V-belt
Bila V-belt dalam keadaan diam
atau tidak meneruskan momen, maka
tegangan di seluruh panjang V-belt adalah
sama. Tegangan ini disebut tegangan
awal. Bila V-belt mulai bekerja
meneruskan momen, maka tegangan akan
bertambah pada sisi tarik dan berkurang
pada sisi kendor.
Jika besar gaya pada sisi tarik dan
sisi kendor berturut-turut adalah F 1 dan
ISSN 2502-485X
25
F2
Fe
(Kg), maka besar gaya tarik efektif
(Kg) untuk menggerak pulli adalah :
F e = F1 − F 2
Sumber : Sularso, hal 171
Bila kita ingin memperkirakan
tegangan pada V-belt, dapat digunakan
rasio antara 1:3 dan 1:5, untuk saat ini
dipilih rasio 1 : 5.
F1
= 5
F2
Keterangan :
F1 dan F 2 = gaya pada belt (Kg)
Sumber : Deutschman, hal 660
Menghitung Torsi pada Pulli
Torsi yang dihitung adalah torsi
yang bekerja pada pulli sebagai fungsi
waktu. Dirumuskan sebagai berikut:
D pulli
T = F .
2
Keterangan :
T
= Torsi
F
= gaya keliling yang timbul
(kg)
= diameter pulli (mm)
D pulli
Sumber : A. Deutschman, hal 660
Perencanaan Poros
Dilihat dari fungsinya poros
merupakan
elemen
utama
dalam
meneruskan daya dan putaran. Sebagian
besar mekanisme yang mentransmisikan
daya dilakukan melalui putaran dan hanya
poros yang dapat melakukan mekanisme
tersebut. Klasifikasi poros antara lain
adalah:
Volume 1, Nomor 1, Mei 2016
Jurnal Teknologi Pertanian Gorontalo (JTPG)
1. Shaft adalah poros yang ikut berputar
memindahkan daya dari mesin ke
mekanisme yang digerakkan.
2. Axle adalah poros yang tetap dan
mekanismenya yang berputar pada
poros tersebut yang juga berfungsi
sebagai pendukung.
3. Spindle adalah poros yang pendek
yang terdapat pada mesin perkakas
dan aman terhadap momen bending
4. Line Shaft (poros transmisi) adalah
suatu
poros
yang
langsung
berhubungan dengan mekanisme yang
digerakkan
dan
berfungsi
memindahkan daya dari poros
penggerak ke mekanisme tersebut.
5. Jack Shaft adalah poros yang pendek
yang biasanya dipakai pada dongkrak
mobil.
6. Flexible Shaft adalah poros yang
berfungsi memindahkan daya dari dua
mekanisme, dimana perputaran poros
membentuk sudut poros yang lain.
Perhitungan
yang
dilakukan
dalam
perencanaan
poros
adalah
menentukan:
26
Keterangan:
N
= angka keamanan untuk
bahan
Syp
= tegangan luluh bahan
(lb/in²)
τ max
= tegangan geser maximum
Sumber : A. Deutschman, hal 339
Torsi Poros, T p (Lb.In)
Tp =
Keterangan :
N
= daya yang terjadi pada
silinder (Hp)
n
= putaran motor (rpm)
Sumber : A. Deutschman, hal 340
Diameter Poros, Dp (Rpm)
D 3p =
Gaya-gaya yang bekerja pada poros, F
(kg)
F r = Ft tan φ
Keterangan :
F
= (F + F ) /
F
= gaya radial yang bekerja
pada
poros (kg)
F
= gaya tangensial yang
bekerja
pada poros (kg)
φ
= celah tekanan (°)
Sumber : A. Deutschman, hal 338
Tegangan Geser Maksimum
τ max =
ISSN 2502-485X
0 .5
Syp
N
63000 × N
n
16
M 2 + Tp 2
(π .τ max )
Keterangan :
τ max
Tp
M
= tegangan geser maksimum
(lb/in²)
= torsi poros (lbin)
= momen maksimum poros
(lb.in)
Sumber : A. Deutschman, hal 341
Perencanaan Pasak
Pasak adalah bagian dari elemen
mesin yang berguna untuk menjaga
hubungan putaran relatif antara poros
penggerak dan poros yang digerakkan.
Tipe-tipe dari pasak memiliki spesifikasi
yang tergantung pada torsi transmisi yang
Volume 1, Nomor 1, Mei 2016
Jurnal Teknologi Pertanian Gorontalo (JTPG)
terjadi oleh beban yang bekerja, seperti
beban statis, beban bervariasi dan beban
bolak-balik
27
Maka didapat dimensi pasak sebagai
berikut:
W
= maksimum lebar pasak
(mm)
= Maksimum Tinggi Pasak
(Mm)
H
Tegangan Ijin Pasak,Ssyp (Kg/Mm²)
Gambar 4. Penampang pasak
Tipe-tipe pasak yang umum digunakan
antara lain:
1.
Pasak datar segi empat (standart
square keys)
2.
Pasak datar standart (standart flat
keys)
3.
Pasak bidang lingkaran (woodruff
keys)
4.
Pasak Bintang (splines)
5.
Pasak tirus (tapered keys)
Pasak yang sering digunakan di
dalam suatu perencanaan adalah pasak
datar segi empat (standart square keys),
yaitu pasak memanjang yang paling sering
digunakan, yang mana pasak ini memiliki
dimensi lebar (W) dan tinggi (H) yang
sama, dan tinggi pasak tersebut separuh
bagian terbenam kedalam poros dan
separuh lagi masuk kedalam hubungan.
Perumusan-perumusan
yang
dipakai dalam perencanaan pasak, antara
lain:
Penentuan Dimensi Dan Tipe Pasak
Diporos Harus Diketahui Besaran-Besaran
Sebagai Berikut:
Diketahui:
D p = diameter poros
Tipe pasak yang direncanakan = persegi
(square)
ISSN 2502-485X
S Syp
= 0.58 x Syp
Keterangan:
Syp
= tegangan luluh bahan (psi)
Sumber : Wayan Barata, hal 47
Gaya yang terjadi pada pasak, F
Karena posisi gaya yang terjadi
pasak tidak diketahui secara tepat
diasumsikan gaya tersebut beraksi
diameter poros terluar.
2 .T p
F =
D
p
(kg).
pada
maka
pada
Keterangan :
= torsi pada poros
Tp
(kg.mm)
= diameter poros (mm)
Dp
Panjang Pasak Yang Menerima Gaya
Kompresi,Lc (Mm)
4 .Tp
(W . L . Dp
Lc
≥
)
Syp
N
≤
4 . Tp
W
. Dp
.
Syp
N
Keterangan:
Tp
= torsi yang terjadi pada
poros (kg/mm)
Volume 1, Nomor 1, Mei 2016
Jurnal Teknologi Pertanian Gorontalo (JTPG)
Dp
W
L
Syp
N
= Diameter poros (mm)
= lebar pasak (mm)
= panjang pasak (mm)
= tegangan luluh bahan
(kg/mm²)
= angka keamanan untuk
bahan pasak
sumber : A. Deutchman, hal 367
Luas Pasak Yang Menerima Gaya
Kompresi, Ac (Mm²)
A c = 0 , 5 .W . L
Keterangan :
W
= maksimum lebar pasak
(mm)
L
= panjang pasak akibat gaya
kompresi (mm)
Sumber : A. Deutchman, hal 368
Tegangan kompresi yang diijinkan,Sc
(kg/mm²)
Sc =
F
Ac
28
2 .Tp
Ls =
W . Dp .
Syp
N
Keterangan:
Tp
= torsi yang terjadi pada
poros (kg/mm)
Dp
= Diameter poros (mm)
W
= lebar pasak (mm)
L
= panjang pasak (mm)
Syp
= tegangan luluh bahan
(kg/mm²)
N
= angka keamanan untuk
bahan Pasak
Sumber : Wayan Barata, hal 48
Luasan pasak yang menerima gaya geser
A
s
= W .L
c
Keterangan :
W
= maksimum lebar pasak
(mm)
Lc
= panjang pasak akibat gaya
kompresi (mm)
Sumber : A. Deutchman, hal 366
Tegangan geser yang diijinkan
Keterangan:
F
= gaya yang terjadi pada
poros (kg)
Ac
= luasan pasak yang
menerima gaya kompresi
(mm²)
Sumber : A. Deutchman, hal 369
Panjang pasak yang menerima gaya
geser, Ls (mm)
2 .Tp
Syp
≤
W . L . Dp
N
ISSN 2502-485X
Ss =
F
As
Keterangan:
F
= gaya yang terjadi pada
poros (kg)
As
= luasan pasak yang
menerima gaya kompresi
(mm²)
Sumber : A. Deutchman, hal 366
Volume 1, Nomor 1, Mei 2016
Jurnal Teknologi Pertanian Gorontalo (JTPG)
29
Panjang pasak minimum
Untuk mencegah hubungan dari
kerusakan pada poros menggunakan pasak
jenis datar, maka panjang hubungan
setidaknya 25% lebih besar dari diameter
poros dan panjang pasak minimum
setidaknya sekitar 25% lebih besar dari
diameter poros. Sehingga panjang pasak
minimum dapat ditentukan sebagai
berikut:
Perumusan
yang
dipakai
dalam
perencanaan bantalan bola (ball bearing)
yaitu:
Penentuan dimensi dan beban yang
bekerja pada bantalan harus diketahui
besaran-besaran sebagai berikut:
Lmin = D p + 25%.D p
Bantalan rencana = seri bantalan 02 single
row deep groove ball bearing
Maka didapat:
1.Bearing bore, d (mm)
2.Outside diameter, D (mm)
3.Max flliet radius, f (mm)
4.Lebar, B (mm)
5.Beban statis dasar,C0(kg)
6.Beban dinamis dasar, C (kg)
Bantalan Gelinding (Rolling Bearing)
Bantalan adalah elemen yang
berfungsi menumpu poros berbeban,
sehingga putaran poros dapat berlangsung
secara halus dan aman. Bantalan dapat
disamakan fungsinya dengan pondasi pada
suatu gedung. Jika bantalan tidak
berfungsi dengan baik, maka prestasi
mesin akan menurun.
Dp
= Diameter bore bantalan
= diameter poros (mm)
Beban ekuivalen yang bekerja pada
bantalan
P = ( X .V .Fr + Y .Fa )
Keterangan:
V
= faktor rotasi dengan ring
dalam yang berputar
=
gaya radial bantalan (kg)
F
r
Gambar 5. Skema bantalan gelinding bola(ball
bearing)
Beberapa macam bantalan gelinding yaitu:
1.Bantalan gelinding bola (ball bearing)
1. Radial ball bearing
2. Angular ball bearing
3. Thrust ball bearing
2.Bantalan gelinding roll (roller bearing)
1. Cylinder roller bearing
2. Needle roller bearing
3. Tapered roller bearing
4. Sherical roll bearing
ISSN 2502-485X
Fa
X
Y
= 20% x F2= gaya aksial (kg)
= faktor beban radial
= faktor beban aksial
Beban ekuivalen pembanding
bekerja pada bantalan
yang
P = V .F r
Keterangan:
V
= faktor rotasi dengan ring
dalam yang berputar
Fr
= gaya radial bantalan (kg)
Sumber : Wayan Barata, hal 84
Volume 1, Nomor 1, Mei 2016
Jurnal Teknologi Pertanian Gorontalo (JTPG)
Lama pemakaian bantalan
L 10
h
c
=
P
b
×
10 6
( 60 . n )
Keterangan:
P
= beban ekuivalen bantalan
(kg)
C
= beban dinamis dasar (kg)
b
= 3 = konstanta ball bearing
III. METEDOLOGI PENELITIAN
Diagram Alir Penelitian
Tahap penelitian disajikan
gambar di bawah ini:
pada
Gambar 6. Diagram Alir Penelitian
Tahapan Penelitian
Penelitian ini dilakukan atas
beberapa tahap, yaitu survei lapangan
yang bertujuan untuk melihat keadaan di
lapangan,
mengetahui
permasalahpermasalahan yang sering dihadapi oleh
ISSN 2502-485X
30
masyarakat dan mengetahui langkahlangkah yang perlu dilakukan dengan
mencari data-data dari berbagai sumber
seperti buku dan internet.
Selanjutnya
dilakukan
perancangan mesin penggiling jagung,
dengan
menetapkan
kapasitas
penggilingan dan menentukan jenis mesin
penggiling jagung yang akan dibuat.
1. Identifikasi Masalah
Menguraikan tentang pengelompokan
dan pemilihan suatu masalah yang
akan di teliti.
2. Analisis masalah
Menguraikan tentang bagaimana cara
menganalisis dan menyelesaikan
masalah yang telah dikelompokan.
3. Tinjauan Pustaka
Menguraikan tentang dasar-dasar teori
yang di gunakan dalam penyusunan
untuk menyelesaikan permasalahan.
4. Perancangan alat
Menguraikan
tentang
cara
merancangan alat.
5. Pembuatan Alat
Menguraikan
tentang
proses
pembuatan alat.
6. Pengujian Alat
Menguraikan tentang pengujian alat
yang telah dibuat dan di rancang
sedemikian rupa yang nantinya
mendapatkan ha
sil yang diinginkan.
7. Analisis dan Kesimpulan
Menguraikan tentang hasil yang di
dapat dari penelitian atau pengujian
diatas dan dapat menyimpulkan
bahwa alat/mesin penggiling jagung
dua fungsi dengan cara manual dan
mekanik layak digunakan.
Alat dan Bahan Pendukung
Alat Pendukung
1. Mesin bubut
2. Mesin frais
3. Mesin las
4. Gerinda
potong
5. Gerinda tang
Volume 1, Nomor 1, Mei 2016
Jurnal Teknologi Pertanian Gorontalo (JTPG)
6. Mistar baja
7. Jangka
Sorong
8. Penitik
9. Palu Besi
10. Palu Karet
11. Mesin Bor
Bahan Pendukung
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
Besi U 5x5mm Tebal 3mm.
Pelat eser 2x3m Tebal 1,5 mm
Elektroda E6013Ø 2,6.
Besi AS ST40 Ø 19.
Bearing Ø 19.
Bearing Ø 10
V-belt.
Pulley Ø 19 mm
Baut
Batu gerinda potong
Batu gerinda rata
Stenliss AS Ø 2 inchi
31
Ket :
1. Corong penampung jagung (hopper)
2. Pully
3. Poros
4. Dudukan Pisau
5. V-Belt
6. Motor Bensin 5,5 PK
7. Dinding Pengaman Gilingan (casing)
8. Pisau Penggiling
9. Bantalan
10. Pegas
11. Penyetel
12. Rangka Mesin Penggiling
13. Corong Tempat Keluar Jagung
Dimensi Rangka Mesin
Jumlah
: 1 Buah
Bahan yang di gunakan:
Besi U 5x5 cm dan tebal 3 mm.
Elektroda E6013 Ø2,6
Desain
Jagung
Gambar
Mesin
Penggiling
Konstruksi Mesin Pengggiling Jagung
Mesin penggiling jagung ini
konstruksinya berukuran panjang 56,5 cm
lebar 55,5 cm dan tinggi 129 cm
Gambar 7. Kontruksi Mesin Penggiling
Jagung
ISSN 2502-485X
Ukuran yang dibuat
:
P 56,5 cm, L 55,5 cm, T 87,5 cm
Mesin yang digunakan : Mesin gerinda,
: Mesin las,
: Mesin gergaji.
Proses pengerjaan:
1. Siapkan bahan yang akan digunakan
untuk perancangan rangka
2. Mempelajari gambar dan memeriksa
ukuran benda kerja dengan ukuran
material.
3. Mengukur panjang besi U yang akan
dipotong sesuai ukuran rangka yaitu
dengan dimensi 56.5 cm x 55.5 cm x
87.5 cm kemudian menandainya.
4. Potong besi U dengan ukuran 56.5 cm
sebanyak 4 buah, 55.5 cm 4 buah, dan
87.5 cm 4 buah dengan menggunakan
mesin gergaji.
5. Lakukan pengelasan las titik terlebih
dahulu pada batang besi U dan besi U
Volume 1, Nomor 1, Mei 2016
Jurnal Teknologi Pertanian Gorontalo (JTPG)
200 mm
200
mm
50
mm
110
mm
200 mm
yang lain hingga seluruh komponen
tersambung dengan baik.
6. Melakukan las penuh pada sambungan
rangka.
7. Menghaluskan hasil las dengan
gerinda tangan.
32
70
mm
Gambar 9. Corong / Hopper
Poros
Jumlah
: 2 Buah
Bahan yang di gunakan: ST 40
Gambar 8. Rangka Mesin Penggiling Jagung
Corong Penampung Jagung (Hopper).
Jumlah
: 1 Buah
Bahan yang di gunakan:
Plat eser tebal 1,5 mm
Elektroda E6013 Ø2,6
Ukuran yang di buat
:
T= 22 cm. LB = 11x11 cm.
LA= 20x20 cm
Mesin yang di gunakan : Gurinda Tangan,
: Mesin Las,
Proses pengerjaan:
1. Mempelajari gambar dan memeriksa
ukuran benda kerja dengan ukuran
material.
2. Menandai bagian-bagian yang akan
dipotong sesuai dengan ukuran.
3. Memotong plat sesuai ukuran
4. Menekuk
Plat
agar
terbentuk
menggunakan alat penekuk plat
5. Mengelas tiap-tiap bagian hingga
menjadi bentuk
6. Kemudian membersihkan sisa trak
pada
benda
kerja
tersebut
menggunakan mesin gerinda tangan
ISSN 2502-485X
Ukuran yang di buat
:
Panjang 450 mm,
dan Ø 19 mm (1 buah)
Panjang 345 mm dan Ø 19 mm (1 Buah)
Mesin yang digunakan : Mesin bubut
: Mesin gergaji
Proses pengerjaan:
1. Mempelajari gambar dan memeriksa
ukuran benda kerja dengan ukuran
material.
2. Memotong benda kerja 2 buah
menggunakan mesin gergaji.
3. Kemudian Melakukan
bubut rata
hingga Ø 19 sebanyak 2 buah.
450 mm
Gambar 10. Poros
Pisau Penggiling
Jumlah
: 1 Buah
Bahan yang di gunakan:
Stenlish AS Ø 2 inchi
Ukuran yang di buat :
Panjang 11cm, dan Ø 2 inchi
Volume 1, Nomor 1, Mei 2016
Ø19
mm
Jurnal Teknologi Pertanian Gorontalo (JTPG)
Mesin yang digunakan : Mesin bubut,
: Mesin Frais,
: Mesin gergaji
50,
8
mm
Proses pengerjaan:
1. Mempelajari gambar dan memeriksa
ukuran benda kerja dengan ukuran
material.
2. Mengkartel benda kerja pada mesin
bubut
3. Mengalalur benda kerja dengan
kedalaman alur 5 mm dan jarak 5 mm
4. Kemudian mengefrais benda kerja
pada mesin frais menggunakan mata
frais ST 37 yang berdiameter Ø 5 mm,
dengan kedalaman hasil frai 5 mm.
110
mm
frais ST 37 yang berdiameter Ø 5 mm,
dengan kedalaman hasil frai 5 mm.
Gambar 12. Dudukan Pisau
Dinding Pengaman Gilingan (casing)
Jumlah
: 1 Buah
Bahan yang digunakan :
Plat eser tebal 1,5 mm.
Elektroda E6013 Ø2,6
Gambar 11. Pisau Penggiling
Dudukan Pisau.
Jumlah
33
Ukuran yang di buat :
P = 36 cm x L = 34,7 cm x T = 20 cm
Mesin yang digunakan : Gurinda Tangan
: Mesin Las
: 1 Buah
Bahan yang di gunakan:
Stenlish AS Ø 2 inchi
Ukuran yang di buat :
Panjang 11cm, dan Ø 2 inchi
Mesin yang digunakan : Mesin bubut,
: Mesin Frais,
: Mesin gergaji
Proses pengerjaan:
1. Mempelajari gambar dan memeriksa
ukuran benda kerja dengan ukuran
material.
2. Menandai bagian-bagian yang akan
dipotong sesuai dengan ukuran.
3. Memotong plat sesuai ukuran
4. Mengelas tiap-tiap bagian hingga
menjadi bentuk
5. Kemudian membersihkan sisa trak
pada
benda
kerja
tersebut
menggunakan mesin gerinda tangan
Proses pengerjaan:
1. Mempelajari gambar dan memeriksa
ukuran
2. benda kerja dengan ukuran material.
3. Mengkartel benda kerja pada mesin
bubut
4. Mengalalur benda kerja dengan
kedalaman alur 5 mm dan jarak 5 mm
5. Kemudian mengefrais benda kerja
pada mesin frais menggunakan mata
Gambar 13. Casing Tampak Samping
ISSN 2502-485X
Volume 1, Nomor 1, Mei 2016
Jurnal Teknologi Pertanian Gorontalo (JTPG)
34
Gambar 14. Casing Tampak Depan
Gambar 16. Corong Tempat Keluar Jagung
Finishing
Gambar 15. Dinding Pengaman Gilingan
Corong Tempat Keluar Jagung
Jumlah
Bahan
: 1 Buah.
: Plat eser tebal
1,5 mm.
Elektroda E6013 Ø2,6.
Ukuran yang di buat
: T = 17 cm,
L = 12cm,
P = 60 cm
Mesin yang di gunakan : Gurinda tangan.
: Mesin las.
Proses pengerjaan:
1. Mempelajari gambar dan memeriksa
ukuran benda kerja dengan ukuran
material.
2. Menandai bagian-bagian yang akan
dipotong sesuai dengan ukuran.
3. Memotong plat sesuai ukuran.
4. Mengelas tiap-tiap bagian hingga
menjadi bentuk.
5. Kemudian membersihkan sisa trak
pada
benda
kerja
tersebut
menggunakan mesin gerinda tangan.
ISSN 2502-485X
Bahan yang di gunakan
- Dumpul isamu ½ Kg.
- Batu gurinda rata 2 buah.
- Cat aclose 2 kaleng ½ Kg (2
warna).
- Tiner 1 liter.
Alat yang di gunakan
- Mesin gerinda tangan.
- Kuas 1Buah.
Proses pengerjaan:
1. Membersihkan tip-tiap komponen
mesin yang masih kotor.
2. Menutup sudut-sudut komponen mesin
seperti rangka, dinding corong dengan
menggunakan dumpul, ini berguna
agar hasil pengecetan bagian bagian
tersebut menjadi rapi.
3. Mengecet komponen-komponen mesin
tersebut di atas.
4. Selesai
Proses Pengerjaan
Proses pengerjaan merupakan
urutan langkah pengerjaan dari bahan
baku sampai menjadi benda kerja yang
dikehendaki sesuai dengan ukuran yang
telah direncanakan. didalam pengerjaan
harus memperhatikan efisiensi waktu,
kemudahan pengerjaan dan faktor
perakitan, proses pengerjaan ini berfungsi
sebagai petunjuk bagi operator dalam
membuat suatu komponen. rencana
pengerjaan mempunyai arti penting yaitu
sebagai acuan untuk menentukan waktu
Volume 1, Nomor 1, Mei 2016
Jurnal Teknologi Pertanian Gorontalo (JTPG)
perakitan sehingga pada akhirnya dapat
diketahui besar biaya yang diperlukan.
Selain itu juga dapat diketahui tahap-tahap
dalam proses pengerjaan serta mesinmesin yang digunakan.
Dari tahap-tahap pengerjaan ini
dapat diketahui lamanya waktu dan
besarnya biaya pengerjaan. Proses
pengerjaan ini disusun secara berurutan
dan bertahap dari awal sampai
terbentuknya
benda
jadi
dengan
didasarkan pada pengalaman dan teori.
35
penggiling yang berputar dan dudukan
pisau. Jagung pipil akan langsung di giling
melalui pisau penggling tersebut kemudia
jagung pipil akan keluar melalui corong
tempat keluar jagung dengan bentuk
jagung yang sudah tergiling.
Perencanaan Sistem Transmisi
Perencanaan Pulli dan V-Belt
1. Kecepatan Pulli Keliling 1 Dan 2
V1 = 2 m/s
V2 = 27,19 m/s
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
Deskripsi Mesin Penggiling Jagung
Secara utuh konstruksi mesin
penggiling jagung dapat dilihat pada
gambar lampiran. Secara garis besar mesin
ini terdiri dari bagian rangka, corong
penampung jaung, system transmisi dan
tenaga penggerak. Rangka terbuat dari
besi U 5x5 yang berfungsi sebagai
penopang utama mesin, Pisu penggiling
dan dudukan pisau
merupakan bagian
inti pada proses kerja mesin penggilig
jagung ini, Dinding mesin penggiling
terbuat dari plat eser dengan ketebalan 0,5
mm. Sedangkan pada bagian bawah
dilengkapi
dengan corong keluar.
Transmisi berfungsi untuk meneruskan
gerak dari penggerak utama menuju
gerakan putar poros yang terpasang pada
pisau penggiling. Sistem transmisi terdiri
dari pulley dan sabuk. Tenaga penggerak
pada mesin ini menggunakan motor
bensin 5.5 PK. Motor bensin ini yang
berfungsi sebagai sumber tenaga utama
pada pengoperasian mesin penggiling
jagung.
Sistem Kerja Mesin Penggiling Jagung
Motor bensin dijalankan dan
setelah putaran motor stabil, dilakukan
dengan cara meletakan butiran-butiran
jagung/jagung pipil kedalam corong
penampung jagung, kemudian jagung pipil
akan masuk pada rumah penggiling
jagung yang di bawahnya terdapat pisau
ISSN 2502-485X
2. Sudut Kontak 1
Sin α = 0,19 = 12,16
θ 1 = 155 , 68 °
4. Gaya Keliling Yang Timbul Pada Pulli
1 Dan 2
F = 280,5kg
5. Torsi Pada Pulli 1
T1 = 10687,05 kg mm
6. Torsi Pada Pulli 2
T2 = 42748,2 kg mm
7. Panjang V-Belt 1
L = 1748,20mm
8. Mencari Tegangan
Tegangan Kendor
Tarik
Dan
Kekendoran V-Belt (F1) Tipe Belt:
B
Amin = 554
Luasan Penampang Belt
ZA = 16,696
Ketegangan V-Belt (F1)
Amax = 9600,2 psi
9. Tegangan Maksimum Yang Timbul
Dari Operasi V-Belt
σ
max
= 103 ,12 psi
Volume 1, Nomor 1, Mei 2016
Jurnal Teknologi Pertanian Gorontalo (JTPG)
36
10. Jumlah Putaran V-Belt
U = 1rps
7. Reaksi Gaya Arah Vertikal
∑ Fy = 0
11. Umur V-belt
H = 388,86 jam kerja
RA + RB = 27,1358
Perencanaan Poros
8. Bidang Momen
1. Gaya Radial Yang Terjadi Pada Poros
Fr = 376,66 lb
2. Tegangan Bahan Maksimum,
τ max = 17,600 psi
τ max
(psi)
3. Torsi Poros, Tp (lb.in)
T = 123,75 lb in
M = 0,01 lb in
9. Pengecekan Tegangan Pada Poros
τ max = 1584 lb/in 2
Syarat poros aman τ s ≤ Syp 17600
1584 ≤ Syp 17600
4. Tegangan Tarik Pada Pulli
= 20,625 lb
•
•
≈ AMAN
Untuk mencari F2
F2 = 5,15 lb
untuk mencari F1
Fd = 25,775 lb
Perencanaan Pasak
1. Gaya Yang Terjadi Akibat Torsi
F = 334,45 lb
5. Reaksi Gaya Arah Horizontal
2.
Ditinjau Dari Tegangan Geser
Ss = 854,27 lb/in²
RA + RB = 0,6804 + 0,6804 + 25,775 =
27,1358 lb
3.
Ditinjau Dari Tegangan Kompresi
Sc = 1708,55 lb/in²
∑m = 0
Rb = 27,0337 lb
Mencari RA
RA= 0,1021 lb
Syarat pasak aman Sc ≤ Ssyp
Sc ≤ 15312
Sc 206,42 ≤ 15312 ≈ AMAN
6. Momen Lentur Horizontal
Bidang A – C
MC = 0,1021 x 0,205
Bidang C – B
MB = 27,0337 x 0,24
Bidang D – B
MB = 0,13 lb in
ISSN 2502-485X
Perencanaan Bantalan
1. Daya
Yang
Hilang
Gesekkan)
HP = 5,5
2.
(Akibat
Umur Bantalan
L10 = 419,14 jam
Volume 1, Nomor 1, Mei 2016
Jurnal Teknologi Pertanian Gorontalo (JTPG)
37
V. PENUTUP
Kesimpulan
Kesimpulan yang didapatkan pada
penelitian
rancang
bangun
mesin
penggiling jagung
adalah
proses
penggilingan menghancurkan butiran
jagung menjadi beras jagung
Mesin ini dibuat melalui hasil
perhitungan analisa teknik meliputi semua
komponenya dengan beberapa macam
bahan diantaranya adalah, besi U, plat.
Mesin ini bekerja dengan sistem kerja
continue yang dapat digunakan sesuai
fungsinya dan diuji coba menggunakan
daya 5.5 PK. Kapasitas efektif penggiling
jagung 11 Kg/Jam dengan menggunakan
motor penggerak. Sedangkan kapasitas
efektif
penggiling
jagung
dengan
menggunakan tuas manual yaitu 4 Kg/jam.
Dibandingkan dengan manual,
mesin memiliki tingkat efisiensi yang
lebih tinggi karena mesin ini bekerja
dengan baik, desain rangka cukup kokoh
untuk menahan getaran dari mesin
penggerak.
Saran
1. Dari
hasil
perancangan
alat
menunjukkan operasi mesin berjalan
baik,
tetapi
perlu
adanya
penyempurnaan dan pembaharuan
terutama
pada
mekanisme
penggilingan
yang
memerlukan
rancangan pada pisau penggiling agar
dapat menghasilkan penggilingan
yang lebih cepat lagi.
ISSN 2502-485X
View publication stats
2. Ketahanan alat perlu di uji secara
berkesinambungan (continue) untuk
mengetahui performa mesin yang
lebih sempurna.
3. Perlu adanya perhitungan analisis
biaya,
dengan
tujuan
untuk
mengetahui biaya yang diperlukan
dalam pembuatan alat, sebagai
rekomendasi bagi masyarakat dalam
penggunaan alat secara ekonomis.
DAFTAR PUSTAKA
A.D Deutcsman ‘‘Machine Design Theory
and
Practice”,
Machinilan
Publisihing, New Yourk, 1975
Purnomo, Hari. 2005. Pengantar teknik
Industri penerbit. Graha Ilmu.
Yogyakarta.
Sularsono, Kiyokatsu Suga. Elemen
Mesin. Jilid 3. PT. Pradya Paramitha,
Jakarta, 1997.
Wayan Barata ‘‘Elemen mesin I dan II”
Jurusan Teknik Mesin, FT IITS
Surabaya, 1986
Volume 1, Nomor 1, Mei 2016
21
RANCANG BANGUN MESIN PENGGILING JAGUNG
DUA FUNGSI DENGAN CARA MANUAL
DAN MEKANIS
Hendra Pangalima1),Evi Sunarti Antu 2), Yunita Djamalu 2)
1)
2)
Mahasiswa Politeknik Gorontalo, Kampus Puncak Desa Panggulo Bone Bolango
Tim Pengajar pada Departemen Mesin dan Peralatan Pertanian, Politeknik Gorontalo
Abstrak
Jagung merupakan salah satu pangan strategis yang bernilai ekonomi karena kedudukannya
sebagai salah satu sumber karbohidrat. Di Indonesia jagung merupakan komoditi tanaman
pangan terpenting kedua setelah padi. Dimana biji jagung sering kali digunakan sebagai
campuran beras dengan cara biji jagung dihancurkan terlebih dahulu menjadi butiran lebih
kecil melalui proses penggilingan. Untuk itu dibutuhkan suatu alat yang mampu melakukan
proses penggilingan dengan hasil yang baik dan praktis. Tujuan pembuatan alat ini untuk
menghasilkan suatu alat penggiling biji jagung yang mudah digunakan. Mesin penggiling
jagung ini mempunyai dua cara pengoperasian yakni dengan cara manual dan mekanis. Pada
mesin penggiling jagung ini menggunakan motor bensin 5.5 PK. Motor bensin ini yang
berfungsi sebagai sumber tenaga utama pada pengoperasian mesin penggiling jagung.
Kapasitas efektif dari mesin penggiling jagung ini apabila menggunakan motor bensin yaitu
11 kg/jam dan di giling dengan tiga kali proses penggilingan untuk mendapatkan hasil beras
jagung. Sedangkan pada pengoperasian dengan cara manual yaitu menggunakan tuas/handel
manual dengan cara di putar sehingga jagung pipil dapat tergiling hingga menjadi beras
jagung. Kapasitas efektif mesin penggiling jagung apa bila menggunakan penggerak
manual/handel ini adalah 4 kg/jam dan di giling dengan tiga kali proses penggilingan untuk
mendapatkan hasil beras jagung. Mesin penggiling jagung pada intinya berfungsi untuk
menjadikan jagung pipil menjadi beras jagung.
Kata Kunci : Rancang Bangun, Jagung, Penggiling
I. PENDAHULUAN
Jagung merupakan salah satu
pangan strategis yang bernilai ekonomi
karena kedudukannya sebagai salah satu
sumber karbohidrat. Di Indonesia jagung
merupakan komoditi tanaman pangan
terpenting
kedua
setelah
padi.
Berdasarkan data Biro Pusat Statistik,
produksi jagung nasional tahun 2004
adalah 11,35 juta ton pipilan kering dan
tahun 2005 diperkirakan produksi ini
menjadi sebesar 12,01 juta ton atau
ISSN 2502-485X
meningkat sebanyak 788 ribu ton (7,02
persen) dibandingkan denan produk tahun
2004 (BPS, 2005).
Jagung banyak dimanfaatkan
sebagai makanan pokok, jagung juga
dimanfaatkan dalam kondisi muda
maupun kering. Untuk kebutuhan industri
pakan, pangan dan industri lainnya
umumnya digunakan jagung kering
sebagai bahan bakunya. Teknologi dalam
pertanian adalah segala sesuatu yang dapat
memudahkan pekerjaan dan menghasilkan
Volume 1, Nomor 1, Mei 2016
Jurnal Teknologi Pertanian Gorontalo (JTPG)
output yang lebih baik. Pembangunan
tanpa teknologi ialah hal yang mustahil.
Keduanya berjalan saling mengikat, dalam
pembangunan tentu akan sangat berbeda
dalam segi kepraktisan maupun hasil
bangunan apabila industri tersebut
mengadopsi teknologi dibandingkan ia
memakai cara tradisional.
Sehingga penggunaan mesins
penggiling jagung sangatlah membantu
karena lebih efisien, menghemat waktu
dan tenaga. Untuk mendapatkan mutu
jagung yang baik dan bermutu tinggi
tidaklah mudah. Hal ini disebabkan oleh
penanganan panen yang kurang tepat,
kurang efisien, boros waktu dan tenaga
kadangkala hasilnya masih kurang baik.
Demikian
pula
pada
proses
penggilingannya yang kurang tepat dapat
menghasilkan mutu jagung yang kurang
baik atau rusak dan lain sebagainya.
Peluang
untuk
meningkatkan
produktivitas dan mutu jagung melalui
sentuhan teknologi mekanisasi pertanian
dalam penanganan panen masih cukup
terbuka melalui pemanfaatan potensi yang
ada dapat dimanfaatkan secara optimal.
Mesin
penggiling
jagung
untuk
menunjang pembangunan, dan tentunya
banyak alat lainnya. Dan dapat
mengurangi pengunaan tenaga manusia
dengan dimensi yang kompak maka alat
ini
diharapkan
dapat
membantu
mempercepat
proses
kerja
dan
penghematan dapat dilakukan. Salah satu
kendala dalam mendapatkan hasil gilingan
yang berfariasi adalah pengunaan mesin
giling jagung yang belum sesuai dengan
biaya operasi.
Teknologi penggilingan jagung
selama ini di dapatkan dari mesin yang
bekerja dengan prisip tumbukan (hammer
mill). Metode ini paling sering di gunakan,
ada yang kapasitas besar 2-2,5
ton/jam.dan berkapasitas kecil 300450kg/jam jadi mesin ini dapat di katakan
efektif. Walaupun begitu mesin ini ada
beberapa kelemahan yaitu hasil gilingan
yang bervariasi lama sekali didapatkan,
ISSN 2502-485X
22
saringan seringkali tersumbat, dan daya
yang dibutuhkan yakni kapasitas yang
besar (mesin/alat yang besar) dengan
muatan penuh komponen-komponen di
dalamnya terdiri dari besi sering patah, ini
sangat menghambat produksi sehingga
tidak menguntungkan.
II. LANDASAN TEORI
Tanaman Jagung
Tanaman Jagung (Zea Mays L)
diduga berasal dari Meksiko Selatan
kemudian menyebar keseluruh dunia
(Efendi, 1985). Di Indonesia daerahdaerah penghasil utama tanaman jagung
adalah Jawa Tengah, Jawa Barat, Jawa
Timur, Madura, D.I.Yogyakarta, NTT,
Sulawesi Utara, Gorontalo, Sulawesi
Selatan dan Maluku (Annonimous, 2005).
Jagung yang terbanyak ditanam di
Indonesia dalah jagung tipe mutiara,
misalnya jagung arjuna dan tipe setengah
mutiara, misalnya jagung harapan dan
pioneer-2. Disamping itu terdapat juga
jagung berondong, jagung gigi kuda serta
jagung manis.
Menurut
sifatnya,
jagung
dibedakan sebagai berikut : (Purwono dan
Hartono Rudi. 2010).
1. Menurut warna butir jagung : putih,
kuning, merah dan sebagian berwarna
ungu.
2. Menurut bentuk butiran jagung : butir
gepeng dan bulat
3. Menurut konsistensi biji : biji butir
keras (flint) dan biji lunak.
Kadar protein, lemak, phospor,
dan tiamin lebih tinggi di dalam jagung
bahkan aktivitas vitamin A jagung kuning
menunjukkan kadar tinggi, sedangkan
beras tidak mengandung vitamin A.
Sebaliknya perbandingan kadar Ca
terhadap P di dalam jagung terlalu rendah
sehingga tidak mendukung penyerapan Ca
di dalam usus.Jagung memiliki rasa yang
lebih enak karena kadar pati yang hanya
10-11% tapi dengan kadar gula (5-6%)
yang lebih tinggi. Namun demikian jagung
Volume 1, Nomor 1, Mei 2016
Jurnal Teknologi Pertanian Gorontalo (JTPG)
memerlukan unsure hara lebih banyak
terutama unsur N,yaitu sebesar 150-300
kg N yang hanya membutuhkan 70 kg N,
Sehingga
tanaman
jagung
dapat
digolongkan sebagai tanaman yang rakus.
Mesin Penggiling
Mesin penggiling jagung mesin
yang berfungsi untuk menghancurkan
butiran jagung menjadi beras jagung, yang
terdiri dari hopper unit penggiling, bagian
pengeluaran hasil dan digerakkan oleh
motor
penggerak.
Dalam
proses
penggilingan, ukuran bahan diperkecil
dengan mengayak bahan tersebut.
Gambar 1. Alat Penggiling Jagung
Penghancuran dilakukan dengan
penerapan gaya tekan dan gaya
pengguntingan
yang
akhirnya
menyebabkan bahan pecah, melepaskan
sebagian besar energi yang digunakan
sebagai panas. Mesin untuk penghancuran
beroperasi pada umunya baik secara
tekanan penggilingan ataupun pengasatan
atau juga dengan penggilingan dengan
menggabungkan gaya pukulan dan gaya
gunting.
Peralatan penghancur zat padat dibagi atas
mesin pemecah, mesin penggiling, mesin
ultra halus, dan mesin pemotong.
• Mesin pemecah bertugas melakukan
kerja berat memecah bongkahbongkah besar menjadi kepingankepingan kecil.
• Mesin penggiling memperkecil lagi
umpan hasil pecahan menjadi serbuk.
ISSN 2502-485X
23
•
Mesin
pemotong
menghasilkan
partikel yang ukuran dan bentuknya
tertentu.
Tujuan dari pemecahan dan
penggilingan yaitu untuk menghasilkan
partikel-partikel kecil dari yang lebih
besar. Salah satu efisiensi operasi adalah
yang didasarkan atas energi yang
diperlukan untuk membuat permukaan
tambahan. Luas permukaan satu satuan
massa partikel sangat besar dengan
diperkecilnya ukuran partikel.
Istilah penggiling atau mesin giling
diberikan berbagai jenis mesin pemecah,
pemangkas dan dengan tugas menengah,
hasil mesin pemecah biasanya dilakukan
ke dalam mesin giling, dimana umpan
yang digiling sampai menjadi serbuk atau
tepung.
Mesin-mesin
pemecah,
penggiling, dan pemotong tidak dapat
diharapkan akan beroperasi dengan baik
kecuali kalau ukuran umpan cocok dan
umpan itu masuk dengan laju yang
seragam. Dalam beberapa masalah
pengecilan, bahan umpan itu terlalau sulit
pecah dengan kompresi, impact dan atrisi.
Dalam hal ini, umpan harus dipotong
menjadi partikel-partikel dengan dimensi
tertentu. Persyaratan ini bisa dipengaruhi
oleh piranti yang memotong, merajang,
atau merobek umpan itu menjadi produk
dengan karakteristik yang dikehendaki.
Perencanaan Sistem Transmisi
Pulli dan Sabuk – V
Elemen mesin yang biasa
digunakan untuk memindahkan gaya serta
putaran yang berasal dari motor adalah Vbelt. Beberapa alternative pertimbangan
yaitu daya dan putaran yang digunakan
relative kecil sehingga dengan V-belt
cukup mampu untuk memindahkan gaya
dan putaran yang dipakai tersebut. Dari
segi ketersediaan di pasaran, V-belt
banyak tersedia dan murah serta
menguntungkan
dan
untuk
segi
Volume 1, Nomor 1, Mei 2016
Jurnal Teknologi Pertanian Gorontalo (JTPG)
kenyamanan penggunaan V-belt tidak
menghasilkan bunyi bising.
V-belt terbuat dari karet dengan
inti dari bahan tetoron atau bahan sejenis.
Penampang V-belt berbentuk trapesium.
V-belt dibelitkan disekeliling alur luar
pulli yang juga berbentuk V. Bagian sabuk
yang membelit pulli akan mengalami
lengkungan sehingga lebar bagian
dalamnya akan bertambah.
V-belt
dipakai
untuk
menghubungkan poros-poros yang sejajar
dengan arah putaran yang sama. Daya
yang dipindahkan dapat ditingkatkan
dengan mengatur V-belt pada posisi
sebelah menyebelah.
Jarak sumbu antar poros harus
sebesar 1,5 sampai 2,0 kali diameter pulli
besar. Putaran dari pulli yang memiliki
kecepatan sudut akan memberikan efek
berupa kecepatan linier pada V-belt.
24
Sumber : Sularso, hal 166
Sehingga kecepatan linier untuk V-belt
dirumuskan sebagai berikut:
v =
π ×d
pulli
× n pulli
60000
Keterangan :
v
= kecepatan linier V-belt
(m/s)
= diameter pulli (mm)
d pulli
n pulli
= putaran pulli (rpm)
Sumber : Wayan Berata, hal 166
Menghitung Panjang Sabuk
Panjang sabuk yang melingkari
pulli dihitung dengan rumus:
2
π (d pulli2 + d pulli1 )
L = 2C + (d pulli2 + d pulli1 ). +
4.C
2
Gambar 2. Tipe-tipe Sabuk
Menghitung Kecepatan Linier Sabuk – V
Karena V-belt pada umumnya
dipakai untuk menurunkan putaran, maka
perbandingan yang dipakai adalah
perbandingan reduksi i (i > 1).
Perbandingan yang terjadi dirumuskan
sebagai berikut:
Keterangan :
L
= panjang sabuk (mm)
C
= jarak poros (mm)
Sumber : Wayan Berata, hal 178
n1
R
1
= 2 =i=
n2
R1
u
Gambar.3 Skema Belt Dan Pulli
Keterangan :
n1
n2
R1
R
2
= kecepatan pulli kecil (rpm)
= kecepatan pulli besar (rpm)
= radius pulli kecil (mm)
= radius pulli besar (mm)
ISSN 2502-485X
Volume 1, Nomor 1, Mei 2016
Jurnal Teknologi Pertanian Gorontalo (JTPG)
Menghitung Jarak Antara Poros (C)
Jarak poros C dapat dirumuskan
sebagai berikut:
C=
b + b 2 − 8(R2 − R1 ) 2
4
Sumber : A. Deutschman, hal 670
Keterangan:
b = L−π(R1 + R2 )
Sumber : A. Deutschman, hal 666
Menghitung Putaran Motor
Dari
perbandingan
antara
kecepatan pulli kecil dan pulli besar yang
setara dengan perbandingan diameter pulli
besar dan pulli kecil, maka dapat
dirumuskan sebagai berikut:
R
R
2
1
=
n1
n2
Keterangan :
= radius pulli kecil (mm)
R1
= radius pulli besar (mm)
R2
Sumber : A. Deutschman, hal 666
Menghitung Gaya Tarik pada V-belt
Bila V-belt dalam keadaan diam
atau tidak meneruskan momen, maka
tegangan di seluruh panjang V-belt adalah
sama. Tegangan ini disebut tegangan
awal. Bila V-belt mulai bekerja
meneruskan momen, maka tegangan akan
bertambah pada sisi tarik dan berkurang
pada sisi kendor.
Jika besar gaya pada sisi tarik dan
sisi kendor berturut-turut adalah F 1 dan
ISSN 2502-485X
25
F2
Fe
(Kg), maka besar gaya tarik efektif
(Kg) untuk menggerak pulli adalah :
F e = F1 − F 2
Sumber : Sularso, hal 171
Bila kita ingin memperkirakan
tegangan pada V-belt, dapat digunakan
rasio antara 1:3 dan 1:5, untuk saat ini
dipilih rasio 1 : 5.
F1
= 5
F2
Keterangan :
F1 dan F 2 = gaya pada belt (Kg)
Sumber : Deutschman, hal 660
Menghitung Torsi pada Pulli
Torsi yang dihitung adalah torsi
yang bekerja pada pulli sebagai fungsi
waktu. Dirumuskan sebagai berikut:
D pulli
T = F .
2
Keterangan :
T
= Torsi
F
= gaya keliling yang timbul
(kg)
= diameter pulli (mm)
D pulli
Sumber : A. Deutschman, hal 660
Perencanaan Poros
Dilihat dari fungsinya poros
merupakan
elemen
utama
dalam
meneruskan daya dan putaran. Sebagian
besar mekanisme yang mentransmisikan
daya dilakukan melalui putaran dan hanya
poros yang dapat melakukan mekanisme
tersebut. Klasifikasi poros antara lain
adalah:
Volume 1, Nomor 1, Mei 2016
Jurnal Teknologi Pertanian Gorontalo (JTPG)
1. Shaft adalah poros yang ikut berputar
memindahkan daya dari mesin ke
mekanisme yang digerakkan.
2. Axle adalah poros yang tetap dan
mekanismenya yang berputar pada
poros tersebut yang juga berfungsi
sebagai pendukung.
3. Spindle adalah poros yang pendek
yang terdapat pada mesin perkakas
dan aman terhadap momen bending
4. Line Shaft (poros transmisi) adalah
suatu
poros
yang
langsung
berhubungan dengan mekanisme yang
digerakkan
dan
berfungsi
memindahkan daya dari poros
penggerak ke mekanisme tersebut.
5. Jack Shaft adalah poros yang pendek
yang biasanya dipakai pada dongkrak
mobil.
6. Flexible Shaft adalah poros yang
berfungsi memindahkan daya dari dua
mekanisme, dimana perputaran poros
membentuk sudut poros yang lain.
Perhitungan
yang
dilakukan
dalam
perencanaan
poros
adalah
menentukan:
26
Keterangan:
N
= angka keamanan untuk
bahan
Syp
= tegangan luluh bahan
(lb/in²)
τ max
= tegangan geser maximum
Sumber : A. Deutschman, hal 339
Torsi Poros, T p (Lb.In)
Tp =
Keterangan :
N
= daya yang terjadi pada
silinder (Hp)
n
= putaran motor (rpm)
Sumber : A. Deutschman, hal 340
Diameter Poros, Dp (Rpm)
D 3p =
Gaya-gaya yang bekerja pada poros, F
(kg)
F r = Ft tan φ
Keterangan :
F
= (F + F ) /
F
= gaya radial yang bekerja
pada
poros (kg)
F
= gaya tangensial yang
bekerja
pada poros (kg)
φ
= celah tekanan (°)
Sumber : A. Deutschman, hal 338
Tegangan Geser Maksimum
τ max =
ISSN 2502-485X
0 .5
Syp
N
63000 × N
n
16
M 2 + Tp 2
(π .τ max )
Keterangan :
τ max
Tp
M
= tegangan geser maksimum
(lb/in²)
= torsi poros (lbin)
= momen maksimum poros
(lb.in)
Sumber : A. Deutschman, hal 341
Perencanaan Pasak
Pasak adalah bagian dari elemen
mesin yang berguna untuk menjaga
hubungan putaran relatif antara poros
penggerak dan poros yang digerakkan.
Tipe-tipe dari pasak memiliki spesifikasi
yang tergantung pada torsi transmisi yang
Volume 1, Nomor 1, Mei 2016
Jurnal Teknologi Pertanian Gorontalo (JTPG)
terjadi oleh beban yang bekerja, seperti
beban statis, beban bervariasi dan beban
bolak-balik
27
Maka didapat dimensi pasak sebagai
berikut:
W
= maksimum lebar pasak
(mm)
= Maksimum Tinggi Pasak
(Mm)
H
Tegangan Ijin Pasak,Ssyp (Kg/Mm²)
Gambar 4. Penampang pasak
Tipe-tipe pasak yang umum digunakan
antara lain:
1.
Pasak datar segi empat (standart
square keys)
2.
Pasak datar standart (standart flat
keys)
3.
Pasak bidang lingkaran (woodruff
keys)
4.
Pasak Bintang (splines)
5.
Pasak tirus (tapered keys)
Pasak yang sering digunakan di
dalam suatu perencanaan adalah pasak
datar segi empat (standart square keys),
yaitu pasak memanjang yang paling sering
digunakan, yang mana pasak ini memiliki
dimensi lebar (W) dan tinggi (H) yang
sama, dan tinggi pasak tersebut separuh
bagian terbenam kedalam poros dan
separuh lagi masuk kedalam hubungan.
Perumusan-perumusan
yang
dipakai dalam perencanaan pasak, antara
lain:
Penentuan Dimensi Dan Tipe Pasak
Diporos Harus Diketahui Besaran-Besaran
Sebagai Berikut:
Diketahui:
D p = diameter poros
Tipe pasak yang direncanakan = persegi
(square)
ISSN 2502-485X
S Syp
= 0.58 x Syp
Keterangan:
Syp
= tegangan luluh bahan (psi)
Sumber : Wayan Barata, hal 47
Gaya yang terjadi pada pasak, F
Karena posisi gaya yang terjadi
pasak tidak diketahui secara tepat
diasumsikan gaya tersebut beraksi
diameter poros terluar.
2 .T p
F =
D
p
(kg).
pada
maka
pada
Keterangan :
= torsi pada poros
Tp
(kg.mm)
= diameter poros (mm)
Dp
Panjang Pasak Yang Menerima Gaya
Kompresi,Lc (Mm)
4 .Tp
(W . L . Dp
Lc
≥
)
Syp
N
≤
4 . Tp
W
. Dp
.
Syp
N
Keterangan:
Tp
= torsi yang terjadi pada
poros (kg/mm)
Volume 1, Nomor 1, Mei 2016
Jurnal Teknologi Pertanian Gorontalo (JTPG)
Dp
W
L
Syp
N
= Diameter poros (mm)
= lebar pasak (mm)
= panjang pasak (mm)
= tegangan luluh bahan
(kg/mm²)
= angka keamanan untuk
bahan pasak
sumber : A. Deutchman, hal 367
Luas Pasak Yang Menerima Gaya
Kompresi, Ac (Mm²)
A c = 0 , 5 .W . L
Keterangan :
W
= maksimum lebar pasak
(mm)
L
= panjang pasak akibat gaya
kompresi (mm)
Sumber : A. Deutchman, hal 368
Tegangan kompresi yang diijinkan,Sc
(kg/mm²)
Sc =
F
Ac
28
2 .Tp
Ls =
W . Dp .
Syp
N
Keterangan:
Tp
= torsi yang terjadi pada
poros (kg/mm)
Dp
= Diameter poros (mm)
W
= lebar pasak (mm)
L
= panjang pasak (mm)
Syp
= tegangan luluh bahan
(kg/mm²)
N
= angka keamanan untuk
bahan Pasak
Sumber : Wayan Barata, hal 48
Luasan pasak yang menerima gaya geser
A
s
= W .L
c
Keterangan :
W
= maksimum lebar pasak
(mm)
Lc
= panjang pasak akibat gaya
kompresi (mm)
Sumber : A. Deutchman, hal 366
Tegangan geser yang diijinkan
Keterangan:
F
= gaya yang terjadi pada
poros (kg)
Ac
= luasan pasak yang
menerima gaya kompresi
(mm²)
Sumber : A. Deutchman, hal 369
Panjang pasak yang menerima gaya
geser, Ls (mm)
2 .Tp
Syp
≤
W . L . Dp
N
ISSN 2502-485X
Ss =
F
As
Keterangan:
F
= gaya yang terjadi pada
poros (kg)
As
= luasan pasak yang
menerima gaya kompresi
(mm²)
Sumber : A. Deutchman, hal 366
Volume 1, Nomor 1, Mei 2016
Jurnal Teknologi Pertanian Gorontalo (JTPG)
29
Panjang pasak minimum
Untuk mencegah hubungan dari
kerusakan pada poros menggunakan pasak
jenis datar, maka panjang hubungan
setidaknya 25% lebih besar dari diameter
poros dan panjang pasak minimum
setidaknya sekitar 25% lebih besar dari
diameter poros. Sehingga panjang pasak
minimum dapat ditentukan sebagai
berikut:
Perumusan
yang
dipakai
dalam
perencanaan bantalan bola (ball bearing)
yaitu:
Penentuan dimensi dan beban yang
bekerja pada bantalan harus diketahui
besaran-besaran sebagai berikut:
Lmin = D p + 25%.D p
Bantalan rencana = seri bantalan 02 single
row deep groove ball bearing
Maka didapat:
1.Bearing bore, d (mm)
2.Outside diameter, D (mm)
3.Max flliet radius, f (mm)
4.Lebar, B (mm)
5.Beban statis dasar,C0(kg)
6.Beban dinamis dasar, C (kg)
Bantalan Gelinding (Rolling Bearing)
Bantalan adalah elemen yang
berfungsi menumpu poros berbeban,
sehingga putaran poros dapat berlangsung
secara halus dan aman. Bantalan dapat
disamakan fungsinya dengan pondasi pada
suatu gedung. Jika bantalan tidak
berfungsi dengan baik, maka prestasi
mesin akan menurun.
Dp
= Diameter bore bantalan
= diameter poros (mm)
Beban ekuivalen yang bekerja pada
bantalan
P = ( X .V .Fr + Y .Fa )
Keterangan:
V
= faktor rotasi dengan ring
dalam yang berputar
=
gaya radial bantalan (kg)
F
r
Gambar 5. Skema bantalan gelinding bola(ball
bearing)
Beberapa macam bantalan gelinding yaitu:
1.Bantalan gelinding bola (ball bearing)
1. Radial ball bearing
2. Angular ball bearing
3. Thrust ball bearing
2.Bantalan gelinding roll (roller bearing)
1. Cylinder roller bearing
2. Needle roller bearing
3. Tapered roller bearing
4. Sherical roll bearing
ISSN 2502-485X
Fa
X
Y
= 20% x F2= gaya aksial (kg)
= faktor beban radial
= faktor beban aksial
Beban ekuivalen pembanding
bekerja pada bantalan
yang
P = V .F r
Keterangan:
V
= faktor rotasi dengan ring
dalam yang berputar
Fr
= gaya radial bantalan (kg)
Sumber : Wayan Barata, hal 84
Volume 1, Nomor 1, Mei 2016
Jurnal Teknologi Pertanian Gorontalo (JTPG)
Lama pemakaian bantalan
L 10
h
c
=
P
b
×
10 6
( 60 . n )
Keterangan:
P
= beban ekuivalen bantalan
(kg)
C
= beban dinamis dasar (kg)
b
= 3 = konstanta ball bearing
III. METEDOLOGI PENELITIAN
Diagram Alir Penelitian
Tahap penelitian disajikan
gambar di bawah ini:
pada
Gambar 6. Diagram Alir Penelitian
Tahapan Penelitian
Penelitian ini dilakukan atas
beberapa tahap, yaitu survei lapangan
yang bertujuan untuk melihat keadaan di
lapangan,
mengetahui
permasalahpermasalahan yang sering dihadapi oleh
ISSN 2502-485X
30
masyarakat dan mengetahui langkahlangkah yang perlu dilakukan dengan
mencari data-data dari berbagai sumber
seperti buku dan internet.
Selanjutnya
dilakukan
perancangan mesin penggiling jagung,
dengan
menetapkan
kapasitas
penggilingan dan menentukan jenis mesin
penggiling jagung yang akan dibuat.
1. Identifikasi Masalah
Menguraikan tentang pengelompokan
dan pemilihan suatu masalah yang
akan di teliti.
2. Analisis masalah
Menguraikan tentang bagaimana cara
menganalisis dan menyelesaikan
masalah yang telah dikelompokan.
3. Tinjauan Pustaka
Menguraikan tentang dasar-dasar teori
yang di gunakan dalam penyusunan
untuk menyelesaikan permasalahan.
4. Perancangan alat
Menguraikan
tentang
cara
merancangan alat.
5. Pembuatan Alat
Menguraikan
tentang
proses
pembuatan alat.
6. Pengujian Alat
Menguraikan tentang pengujian alat
yang telah dibuat dan di rancang
sedemikian rupa yang nantinya
mendapatkan ha
sil yang diinginkan.
7. Analisis dan Kesimpulan
Menguraikan tentang hasil yang di
dapat dari penelitian atau pengujian
diatas dan dapat menyimpulkan
bahwa alat/mesin penggiling jagung
dua fungsi dengan cara manual dan
mekanik layak digunakan.
Alat dan Bahan Pendukung
Alat Pendukung
1. Mesin bubut
2. Mesin frais
3. Mesin las
4. Gerinda
potong
5. Gerinda tang
Volume 1, Nomor 1, Mei 2016
Jurnal Teknologi Pertanian Gorontalo (JTPG)
6. Mistar baja
7. Jangka
Sorong
8. Penitik
9. Palu Besi
10. Palu Karet
11. Mesin Bor
Bahan Pendukung
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
Besi U 5x5mm Tebal 3mm.
Pelat eser 2x3m Tebal 1,5 mm
Elektroda E6013Ø 2,6.
Besi AS ST40 Ø 19.
Bearing Ø 19.
Bearing Ø 10
V-belt.
Pulley Ø 19 mm
Baut
Batu gerinda potong
Batu gerinda rata
Stenliss AS Ø 2 inchi
31
Ket :
1. Corong penampung jagung (hopper)
2. Pully
3. Poros
4. Dudukan Pisau
5. V-Belt
6. Motor Bensin 5,5 PK
7. Dinding Pengaman Gilingan (casing)
8. Pisau Penggiling
9. Bantalan
10. Pegas
11. Penyetel
12. Rangka Mesin Penggiling
13. Corong Tempat Keluar Jagung
Dimensi Rangka Mesin
Jumlah
: 1 Buah
Bahan yang di gunakan:
Besi U 5x5 cm dan tebal 3 mm.
Elektroda E6013 Ø2,6
Desain
Jagung
Gambar
Mesin
Penggiling
Konstruksi Mesin Pengggiling Jagung
Mesin penggiling jagung ini
konstruksinya berukuran panjang 56,5 cm
lebar 55,5 cm dan tinggi 129 cm
Gambar 7. Kontruksi Mesin Penggiling
Jagung
ISSN 2502-485X
Ukuran yang dibuat
:
P 56,5 cm, L 55,5 cm, T 87,5 cm
Mesin yang digunakan : Mesin gerinda,
: Mesin las,
: Mesin gergaji.
Proses pengerjaan:
1. Siapkan bahan yang akan digunakan
untuk perancangan rangka
2. Mempelajari gambar dan memeriksa
ukuran benda kerja dengan ukuran
material.
3. Mengukur panjang besi U yang akan
dipotong sesuai ukuran rangka yaitu
dengan dimensi 56.5 cm x 55.5 cm x
87.5 cm kemudian menandainya.
4. Potong besi U dengan ukuran 56.5 cm
sebanyak 4 buah, 55.5 cm 4 buah, dan
87.5 cm 4 buah dengan menggunakan
mesin gergaji.
5. Lakukan pengelasan las titik terlebih
dahulu pada batang besi U dan besi U
Volume 1, Nomor 1, Mei 2016
Jurnal Teknologi Pertanian Gorontalo (JTPG)
200 mm
200
mm
50
mm
110
mm
200 mm
yang lain hingga seluruh komponen
tersambung dengan baik.
6. Melakukan las penuh pada sambungan
rangka.
7. Menghaluskan hasil las dengan
gerinda tangan.
32
70
mm
Gambar 9. Corong / Hopper
Poros
Jumlah
: 2 Buah
Bahan yang di gunakan: ST 40
Gambar 8. Rangka Mesin Penggiling Jagung
Corong Penampung Jagung (Hopper).
Jumlah
: 1 Buah
Bahan yang di gunakan:
Plat eser tebal 1,5 mm
Elektroda E6013 Ø2,6
Ukuran yang di buat
:
T= 22 cm. LB = 11x11 cm.
LA= 20x20 cm
Mesin yang di gunakan : Gurinda Tangan,
: Mesin Las,
Proses pengerjaan:
1. Mempelajari gambar dan memeriksa
ukuran benda kerja dengan ukuran
material.
2. Menandai bagian-bagian yang akan
dipotong sesuai dengan ukuran.
3. Memotong plat sesuai ukuran
4. Menekuk
Plat
agar
terbentuk
menggunakan alat penekuk plat
5. Mengelas tiap-tiap bagian hingga
menjadi bentuk
6. Kemudian membersihkan sisa trak
pada
benda
kerja
tersebut
menggunakan mesin gerinda tangan
ISSN 2502-485X
Ukuran yang di buat
:
Panjang 450 mm,
dan Ø 19 mm (1 buah)
Panjang 345 mm dan Ø 19 mm (1 Buah)
Mesin yang digunakan : Mesin bubut
: Mesin gergaji
Proses pengerjaan:
1. Mempelajari gambar dan memeriksa
ukuran benda kerja dengan ukuran
material.
2. Memotong benda kerja 2 buah
menggunakan mesin gergaji.
3. Kemudian Melakukan
bubut rata
hingga Ø 19 sebanyak 2 buah.
450 mm
Gambar 10. Poros
Pisau Penggiling
Jumlah
: 1 Buah
Bahan yang di gunakan:
Stenlish AS Ø 2 inchi
Ukuran yang di buat :
Panjang 11cm, dan Ø 2 inchi
Volume 1, Nomor 1, Mei 2016
Ø19
mm
Jurnal Teknologi Pertanian Gorontalo (JTPG)
Mesin yang digunakan : Mesin bubut,
: Mesin Frais,
: Mesin gergaji
50,
8
mm
Proses pengerjaan:
1. Mempelajari gambar dan memeriksa
ukuran benda kerja dengan ukuran
material.
2. Mengkartel benda kerja pada mesin
bubut
3. Mengalalur benda kerja dengan
kedalaman alur 5 mm dan jarak 5 mm
4. Kemudian mengefrais benda kerja
pada mesin frais menggunakan mata
frais ST 37 yang berdiameter Ø 5 mm,
dengan kedalaman hasil frai 5 mm.
110
mm
frais ST 37 yang berdiameter Ø 5 mm,
dengan kedalaman hasil frai 5 mm.
Gambar 12. Dudukan Pisau
Dinding Pengaman Gilingan (casing)
Jumlah
: 1 Buah
Bahan yang digunakan :
Plat eser tebal 1,5 mm.
Elektroda E6013 Ø2,6
Gambar 11. Pisau Penggiling
Dudukan Pisau.
Jumlah
33
Ukuran yang di buat :
P = 36 cm x L = 34,7 cm x T = 20 cm
Mesin yang digunakan : Gurinda Tangan
: Mesin Las
: 1 Buah
Bahan yang di gunakan:
Stenlish AS Ø 2 inchi
Ukuran yang di buat :
Panjang 11cm, dan Ø 2 inchi
Mesin yang digunakan : Mesin bubut,
: Mesin Frais,
: Mesin gergaji
Proses pengerjaan:
1. Mempelajari gambar dan memeriksa
ukuran benda kerja dengan ukuran
material.
2. Menandai bagian-bagian yang akan
dipotong sesuai dengan ukuran.
3. Memotong plat sesuai ukuran
4. Mengelas tiap-tiap bagian hingga
menjadi bentuk
5. Kemudian membersihkan sisa trak
pada
benda
kerja
tersebut
menggunakan mesin gerinda tangan
Proses pengerjaan:
1. Mempelajari gambar dan memeriksa
ukuran
2. benda kerja dengan ukuran material.
3. Mengkartel benda kerja pada mesin
bubut
4. Mengalalur benda kerja dengan
kedalaman alur 5 mm dan jarak 5 mm
5. Kemudian mengefrais benda kerja
pada mesin frais menggunakan mata
Gambar 13. Casing Tampak Samping
ISSN 2502-485X
Volume 1, Nomor 1, Mei 2016
Jurnal Teknologi Pertanian Gorontalo (JTPG)
34
Gambar 14. Casing Tampak Depan
Gambar 16. Corong Tempat Keluar Jagung
Finishing
Gambar 15. Dinding Pengaman Gilingan
Corong Tempat Keluar Jagung
Jumlah
Bahan
: 1 Buah.
: Plat eser tebal
1,5 mm.
Elektroda E6013 Ø2,6.
Ukuran yang di buat
: T = 17 cm,
L = 12cm,
P = 60 cm
Mesin yang di gunakan : Gurinda tangan.
: Mesin las.
Proses pengerjaan:
1. Mempelajari gambar dan memeriksa
ukuran benda kerja dengan ukuran
material.
2. Menandai bagian-bagian yang akan
dipotong sesuai dengan ukuran.
3. Memotong plat sesuai ukuran.
4. Mengelas tiap-tiap bagian hingga
menjadi bentuk.
5. Kemudian membersihkan sisa trak
pada
benda
kerja
tersebut
menggunakan mesin gerinda tangan.
ISSN 2502-485X
Bahan yang di gunakan
- Dumpul isamu ½ Kg.
- Batu gurinda rata 2 buah.
- Cat aclose 2 kaleng ½ Kg (2
warna).
- Tiner 1 liter.
Alat yang di gunakan
- Mesin gerinda tangan.
- Kuas 1Buah.
Proses pengerjaan:
1. Membersihkan tip-tiap komponen
mesin yang masih kotor.
2. Menutup sudut-sudut komponen mesin
seperti rangka, dinding corong dengan
menggunakan dumpul, ini berguna
agar hasil pengecetan bagian bagian
tersebut menjadi rapi.
3. Mengecet komponen-komponen mesin
tersebut di atas.
4. Selesai
Proses Pengerjaan
Proses pengerjaan merupakan
urutan langkah pengerjaan dari bahan
baku sampai menjadi benda kerja yang
dikehendaki sesuai dengan ukuran yang
telah direncanakan. didalam pengerjaan
harus memperhatikan efisiensi waktu,
kemudahan pengerjaan dan faktor
perakitan, proses pengerjaan ini berfungsi
sebagai petunjuk bagi operator dalam
membuat suatu komponen. rencana
pengerjaan mempunyai arti penting yaitu
sebagai acuan untuk menentukan waktu
Volume 1, Nomor 1, Mei 2016
Jurnal Teknologi Pertanian Gorontalo (JTPG)
perakitan sehingga pada akhirnya dapat
diketahui besar biaya yang diperlukan.
Selain itu juga dapat diketahui tahap-tahap
dalam proses pengerjaan serta mesinmesin yang digunakan.
Dari tahap-tahap pengerjaan ini
dapat diketahui lamanya waktu dan
besarnya biaya pengerjaan. Proses
pengerjaan ini disusun secara berurutan
dan bertahap dari awal sampai
terbentuknya
benda
jadi
dengan
didasarkan pada pengalaman dan teori.
35
penggiling yang berputar dan dudukan
pisau. Jagung pipil akan langsung di giling
melalui pisau penggling tersebut kemudia
jagung pipil akan keluar melalui corong
tempat keluar jagung dengan bentuk
jagung yang sudah tergiling.
Perencanaan Sistem Transmisi
Perencanaan Pulli dan V-Belt
1. Kecepatan Pulli Keliling 1 Dan 2
V1 = 2 m/s
V2 = 27,19 m/s
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
Deskripsi Mesin Penggiling Jagung
Secara utuh konstruksi mesin
penggiling jagung dapat dilihat pada
gambar lampiran. Secara garis besar mesin
ini terdiri dari bagian rangka, corong
penampung jaung, system transmisi dan
tenaga penggerak. Rangka terbuat dari
besi U 5x5 yang berfungsi sebagai
penopang utama mesin, Pisu penggiling
dan dudukan pisau
merupakan bagian
inti pada proses kerja mesin penggilig
jagung ini, Dinding mesin penggiling
terbuat dari plat eser dengan ketebalan 0,5
mm. Sedangkan pada bagian bawah
dilengkapi
dengan corong keluar.
Transmisi berfungsi untuk meneruskan
gerak dari penggerak utama menuju
gerakan putar poros yang terpasang pada
pisau penggiling. Sistem transmisi terdiri
dari pulley dan sabuk. Tenaga penggerak
pada mesin ini menggunakan motor
bensin 5.5 PK. Motor bensin ini yang
berfungsi sebagai sumber tenaga utama
pada pengoperasian mesin penggiling
jagung.
Sistem Kerja Mesin Penggiling Jagung
Motor bensin dijalankan dan
setelah putaran motor stabil, dilakukan
dengan cara meletakan butiran-butiran
jagung/jagung pipil kedalam corong
penampung jagung, kemudian jagung pipil
akan masuk pada rumah penggiling
jagung yang di bawahnya terdapat pisau
ISSN 2502-485X
2. Sudut Kontak 1
Sin α = 0,19 = 12,16
θ 1 = 155 , 68 °
4. Gaya Keliling Yang Timbul Pada Pulli
1 Dan 2
F = 280,5kg
5. Torsi Pada Pulli 1
T1 = 10687,05 kg mm
6. Torsi Pada Pulli 2
T2 = 42748,2 kg mm
7. Panjang V-Belt 1
L = 1748,20mm
8. Mencari Tegangan
Tegangan Kendor
Tarik
Dan
Kekendoran V-Belt (F1) Tipe Belt:
B
Amin = 554
Luasan Penampang Belt
ZA = 16,696
Ketegangan V-Belt (F1)
Amax = 9600,2 psi
9. Tegangan Maksimum Yang Timbul
Dari Operasi V-Belt
σ
max
= 103 ,12 psi
Volume 1, Nomor 1, Mei 2016
Jurnal Teknologi Pertanian Gorontalo (JTPG)
36
10. Jumlah Putaran V-Belt
U = 1rps
7. Reaksi Gaya Arah Vertikal
∑ Fy = 0
11. Umur V-belt
H = 388,86 jam kerja
RA + RB = 27,1358
Perencanaan Poros
8. Bidang Momen
1. Gaya Radial Yang Terjadi Pada Poros
Fr = 376,66 lb
2. Tegangan Bahan Maksimum,
τ max = 17,600 psi
τ max
(psi)
3. Torsi Poros, Tp (lb.in)
T = 123,75 lb in
M = 0,01 lb in
9. Pengecekan Tegangan Pada Poros
τ max = 1584 lb/in 2
Syarat poros aman τ s ≤ Syp 17600
1584 ≤ Syp 17600
4. Tegangan Tarik Pada Pulli
= 20,625 lb
•
•
≈ AMAN
Untuk mencari F2
F2 = 5,15 lb
untuk mencari F1
Fd = 25,775 lb
Perencanaan Pasak
1. Gaya Yang Terjadi Akibat Torsi
F = 334,45 lb
5. Reaksi Gaya Arah Horizontal
2.
Ditinjau Dari Tegangan Geser
Ss = 854,27 lb/in²
RA + RB = 0,6804 + 0,6804 + 25,775 =
27,1358 lb
3.
Ditinjau Dari Tegangan Kompresi
Sc = 1708,55 lb/in²
∑m = 0
Rb = 27,0337 lb
Mencari RA
RA= 0,1021 lb
Syarat pasak aman Sc ≤ Ssyp
Sc ≤ 15312
Sc 206,42 ≤ 15312 ≈ AMAN
6. Momen Lentur Horizontal
Bidang A – C
MC = 0,1021 x 0,205
Bidang C – B
MB = 27,0337 x 0,24
Bidang D – B
MB = 0,13 lb in
ISSN 2502-485X
Perencanaan Bantalan
1. Daya
Yang
Hilang
Gesekkan)
HP = 5,5
2.
(Akibat
Umur Bantalan
L10 = 419,14 jam
Volume 1, Nomor 1, Mei 2016
Jurnal Teknologi Pertanian Gorontalo (JTPG)
37
V. PENUTUP
Kesimpulan
Kesimpulan yang didapatkan pada
penelitian
rancang
bangun
mesin
penggiling jagung
adalah
proses
penggilingan menghancurkan butiran
jagung menjadi beras jagung
Mesin ini dibuat melalui hasil
perhitungan analisa teknik meliputi semua
komponenya dengan beberapa macam
bahan diantaranya adalah, besi U, plat.
Mesin ini bekerja dengan sistem kerja
continue yang dapat digunakan sesuai
fungsinya dan diuji coba menggunakan
daya 5.5 PK. Kapasitas efektif penggiling
jagung 11 Kg/Jam dengan menggunakan
motor penggerak. Sedangkan kapasitas
efektif
penggiling
jagung
dengan
menggunakan tuas manual yaitu 4 Kg/jam.
Dibandingkan dengan manual,
mesin memiliki tingkat efisiensi yang
lebih tinggi karena mesin ini bekerja
dengan baik, desain rangka cukup kokoh
untuk menahan getaran dari mesin
penggerak.
Saran
1. Dari
hasil
perancangan
alat
menunjukkan operasi mesin berjalan
baik,
tetapi
perlu
adanya
penyempurnaan dan pembaharuan
terutama
pada
mekanisme
penggilingan
yang
memerlukan
rancangan pada pisau penggiling agar
dapat menghasilkan penggilingan
yang lebih cepat lagi.
ISSN 2502-485X
View publication stats
2. Ketahanan alat perlu di uji secara
berkesinambungan (continue) untuk
mengetahui performa mesin yang
lebih sempurna.
3. Perlu adanya perhitungan analisis
biaya,
dengan
tujuan
untuk
mengetahui biaya yang diperlukan
dalam pembuatan alat, sebagai
rekomendasi bagi masyarakat dalam
penggunaan alat secara ekonomis.
DAFTAR PUSTAKA
A.D Deutcsman ‘‘Machine Design Theory
and
Practice”,
Machinilan
Publisihing, New Yourk, 1975
Purnomo, Hari. 2005. Pengantar teknik
Industri penerbit. Graha Ilmu.
Yogyakarta.
Sularsono, Kiyokatsu Suga. Elemen
Mesin. Jilid 3. PT. Pradya Paramitha,
Jakarta, 1997.
Wayan Barata ‘‘Elemen mesin I dan II”
Jurusan Teknik Mesin, FT IITS
Surabaya, 1986
Volume 1, Nomor 1, Mei 2016