POLITEKNOLOGI VOL. 1 No. 3 SEPTEMBER 216 RANCANG BANGUN ALAT PENGUPAS BATOK DAN PEMARUT KELAPA Mochammad Sholeh 1), Amiruddin Aziz 2), Wisnu Santoso 3) dan Budy Atmojo Ady 4) Jurusan Teknik Mesin, Politeknik Negeri Jakarta, Kampus Baru UI Depok 1642 Email: moch.sholeh@mesin.pnj.ac.id 1), amiruddinazizpnj@gmail.com 2), wisnusantoso@yahoo.com 3), budyatmojoady9@gmail.com 4) ABSTRACT Peeling coconut shells conventionally used small ax or machete or knife scribe. This way often broke apart untill wasting coconut water, less secure also, and needed special skill. Furthermore coconut gratered, conventional coconut grater is operate in low productivity and less secure also. So that s needed peeler shell and coconut grater safe and fast in process is required. The purpose design to facilitate and accelerate peeling and gratering that coconut peeler and coconut grater safe in operation. Construction machinery consist of two part paring coconut and coconut grater section. For a review peeling coconut shells are used two saw blades diameter 7 [inch] the rotating and a knife blade. Speed maximum of the saw blade 46.67 [rpm]. To review the coconut grater used the coconut a grater rollerdiameter 4 [inch] and long 19 [mm]. Speed maximum grate roller is 14 [rpm]. Prime mover motor fuel is. [HP], [rpm] fitted with worm gear speed reducer to review round lowering saw blade. The transmission used V belt.the result averagefor peeling coconut shell was 41 second and capacity for gratering coconut was 6,7 kg/hour. Keywords: Coconut Shell Peeler, Coconut Grater, Coconut Grater Rollers, Saw Blade. ABSTRAK Pengupasan batok kelapa secara konvensional dilakukan dengan kapak kecil atau golok atau pisau pencungkil. Cara ini selain sering pecah hingga air kelapa terbuang, juga kurang aman, dan memerlukan keahlian khusus. Setelah itu kelapa selanjutnya diparut, secara konvensional pemarutan kelapa sangat rendah produktivitas dan keamanannya. Sehingga alat pengupas batok dan pemarut kelapa yang pengoperasiannya aman dan cepat prosesnya diperlukan. Tujuan rancang bangun ini adalah memudahkan dan mempercepat pengupasan dan pemarutan kelapa yang pengoperasiannya aman. Konstruksi mesin terdiri dari dua bagian yaitu bagian pengupas batok kelapa dan bagian pemarut kelapa. Untuk mengupas batok kelapa digunakan dua buah saw blade berdiameter 7 [inch] yang berputar dan satu buah pisau. Kecepatan maksimal dari saw blade 46,67 [rpm]. Untuk pemarut kelapa digunakan satu buah rol pemarut kelapa diameter 4 [inch] dan panjang 19 [mm]. Kecepatan rol pemarut maksimal 14 [rpm]. Penggerak utama adalah motor bakar, [HP], [rpm] dilengkapi dengan worm gear speed reducer untuk menurunkan putaran saw blade. Transmisi yang digunakan adalah sabuk V. Hasil percobaan yang didapat waktu pengupasan batok kelapa rata-rata 41 detik dan kapasitas pemarutan kelapa 6,7 kg/jam. Kata Kunci:Pengupas Batok, Pemarut, Rol Pemarut, Saw Blade. 21
Mochammad Sholeh dkk, Rancang Bangun Alat... PENDAHULUAN Pada umumnya kelapa dalam perdagangan tersedia 2 bentuk yaitu masih utuh lengkap dengan serabut atau sudah terkupas serabutnya. Ini dipergunakan untuk menghemat tempat penyimpanan dan ringan saat pengangkutan, baik menyimpan kelapa yang sudah terkupas serabutnya jika penggunaannya dalam waktu relatif singkat. Dengan demikian jika dimanfaatkan, proses selanjutnya adalah mengupas batok kelapa untuk mengambil daging dan air kelapanya. Pengupasan konvensional dilakukan dengan menggunakan kapak kecil atau golok atau pisau pencungkil. Cara ini selain sering pecah hingga air kelapa terbuang, juga kurang aman sehingga memerlukan keahlian khusus. Selanjutnya setelah batok terkupas, daging kelapa diparut. Pemarutan secara konvensional sangat rendah produktivitas dan besar resikonya, kemungkinan luka karena tergores parut sangat besar. Oleh karena itu diperlukan alat pengupas batok kelapa dan pemarut kelapa yang aman dalam pengoperasian juga cepat dalam pemrosesannya. Agar tidak berpindah tempat dalam melakukan kedua proses maka dibuat alat yang menyatukan kedua fungsi tersebut. Pada alat pengupas batok kelapa yang sudah pernah dibuat sebelumnya memerlukan waktu rata-rata 62,7 detik1)dan pemarut kelapa yang pernah dibuat berkapasitas 3,198 gr/menit atau,192 kg/jam2). METODOLOGI PENELITIAN Pemecahan masalah untuk mencapai tujuan seperti yang telah diuraikan sebelumnya, adalah dengan metode rancang bangun. Yang dimaksud dengan rancang dalam konteks ini adalah merancang alat pengupas batok kelapa dan pemarut kelapa berpenggerak satu motor, meliputi : penentuan bahan material yang dipakai, dimensi bagian per bagian sampai dengan gambar rakitan dan gambar kerjanya. Lalu yang dimaksud dengan bangun adalah mewujudkan hasil perancangan yang telah dibuat sebelumnya menjadi bentuk nyata alat pengupas batok kelapa dan pemarut kelapa berpenggerak satu motor. Berdasar hasil observasi yang telah dilakukan, alat pengupas batok dan pemarut kelapa secara tergabung belum ada. Namun secara mandiri alat pengupas batok kelapa maupun alat pemarut kelapa sudah ada dan terdapat beberapa cara pengupasan batok dan pemarutan kelapa secara konvensional maupun mesin. Secara konvensional pengupasan batok kelapa kurang aman dan memerlukan keahlian khusus, pemarutan kelapa kurang aman dan produktifitas rendah. Secara garis besar kerangka pemecahan masalah dapat dirumuskan sebagi berikut : Survey bentuk dan ukuran kelapa di pedagang yang ada di pasar poncol perumnas 1 bekasi. Merancang alat pengupas batok dan pemarut kelapa secara lengkap termasuk pemilihan material, penentuan besar gaya potong, dan penentuan dimensi bagian per bagian. Mewujudkan hasil rancangan dalam bentuk gambar rakitan dan gambar kerja sebagai pedoman pembuatan/pembanguan alat pengupas batok dan pemarut kelapa. Membuat komponen alat pengupas batok dan pemarut kelapa serta merakitnya. Melakukan uji coba serta melakukan modifikasi seperlunya. HASIL DAN PEMBAHASAN Pembahasan Perlu dikemukakan disini bahwa aktifitas penelitian ini meliputi perancangan alat pengupas batok dan pemarut kelapa, pembuatan dan perakitan (bangun), dan menguji hasilnya. Sehingga disini perlu dipaparkan dalam bentuk kemasan sebagai berikut : 22
POLITEKNOLOGI VOL. 1 No. 3 SEPTEMBER 216 Perancangan Perancangan adalah penuangan ide (gagasan) dalam bentuk tulisan yang didasarkan pada logika gerak, ratio posisi, didukung dengan pendekatan matematis, yang secara eksplisit merupakan perpaduan antara penerapan beban/gaya. Sejurus kemudian jika (hasil rancangan) dibuat (dalam bentuk benda) maka akan dapat dirakit untuk dioperasikan hingga mampu menghasilkan sesuatu seperti yang diharapkan; selanjutnya inilah yang disebut dengan Rancang Bangun. Dalam hal ini perancangan yang dimaksud adalahperancangan alat pengupas batok dan pemarut kelapa yang dapat berfungsi dengan baik menggunakan satu motor (bakar) penggerak. Adapun urutan perancangan (yang disederhanakan) sebagai berikut : Penentuan jenis material Hasil survei di pasar poncol perumnas 1 bekasi, pedagang kelapa mempunya stok kelapa dalam bentuk sudah terkupas serabutnya sehingga relevan dengan alat yang akan dibuat/dibangun. Ukuran kelapa beraneka ragam seperti pada tabel. Tabel 1. Ukuran Diameter (Terkupas Serabutnya) No. Pengukuran 1 1 12 2 2 128 3 3 122 4 4 13 12 6 6 124 7 7 121 8 8 128 9 9 12 1 1 126 Diameter (mm) Gambar 1. Ukuran Range ukuran kelapa yaitu 12 13 mm, kemudian diuji pengupasan batok kelapa dan pemarutan kelapa dengan cara : Pengujian Pengupasan Batok Pengujian dilakukan dengan cara mengupas batok kelapa menggunakan golok di atas timbangan lalu diamati beban yang dibutuhkan untuk mengupas batok kelapa. Beban yang terbaca akan menjadi referensi untuk perancangan alat pengupas batok kelapa. Pengamatan beban yang terbaca dilakukan 1 kali dan hasil rata-rata beban yang didapat dijadikan sebagai referensi perancangan. Golok Timbangan Beban Pengupasan Gambar. 2 Pengujian Pengupasan Batok Pengujian Pemarutan Pengujian dilakukan dengan cara menempelkan kelapa pada rol pemarut kelapa lalu rol pemarut diberi beban untuk memutarkan rol pemarut hingga kelapa dapat terparut. Beban yang dapat memutarkan rol pemarut hingga kelapa terparut akan menjadi referensi perancangan pemarut kelapa. 23
Mochammad Sholeh dkk, Rancang Bangun Alat... Daging Rol Pemarut Dengan efisiensi saw blade,7, efisiensi sabuk,98 x 2, efisiensi reducer,99, dan efisiensi motor,76. Tali Beban Gambar 3. Pengujian Beban Pemarutan ternyata gaya pengupasan batok kelapa rata-rata sebesar 11,48 kg (114,8 N) dan gaya pemarutan kelapa sebesar,2 kg (,2 N). Penentuan kapasitas motor Daya motor harus diperhitungkan dengan cermat karena daya motor dipergunakan selama mesin itu bekerja. Saw blade Daya Pemarutan. Dengan efisiensi pemarut,7, efisiensi sabuk,98, efisiensi motor,76. kelapa Landasan Pemarut Pisau Gaya Pengupasan Gambar 4. Gaya Pengupasan Batok Arah putaran Poros Rol Pemarut Maka daya total Pa + Pb = 1,17 [HP]. Digunakan motor bakar spesifikasi [rpm], [HP]. Kecepatan motor yang dipakai 14 [rpm] 2,14 [HP]. Pemilihan ukuran sabuk Sabuk yang dipilih dalam hal ini sabuk V tipe A dengan ukuran sisi atas 13 [mm], sudut alur (2α=4o) dan tinggi 8 [mm]. Gaya Pemarutan Gambar. Pemarutan Daya untuk pengupasan batok kelapa Gambar 6. Ukuran Sabuk V 24
POLITEKNOLOGI VOL. 1 No. 3 SEPTEMBER 216 Tabel 2. Ukuran Puli V3 Pena mpan g Sabuk V A B C D E Diamter Nominal (diameter lingkaran jarak bagi dp) 71 1 11 12 126 atau 12 16 161 2 21 atau 2 2 21 31 316 atau 3 4 41 atau 63 631 atau α (o ) 34 34 34 W* L K K E f 11,9 12 3 1,86 16,7 16,29 21,18 21,4 21,72 3,77 31,14,9 37,4 9,2 4, 8, 16, 9 24, 6 28, 7 9, 7, 9, 7 1, 19, 3 1, 19, 2, 37, 44, Poros Poros adalah suatu bagian sistem penghubung transmisi yang mempunyai fungsi utama dari suatu mesin. Dalam mesin ini selain poros sebagai sistem transmisi yang utama, juga sebagai sarana atau landasan dari sebuah rol pemarut dan saw blade. Bahan poros yang dipilih adalah = S4C atau yang memiliki kekuatan setara, disesuasikan dengan stok yang ada di pasaran. Baut Pengikat Baut adalah sambungan tidak tetap yang digunakan pada mesin ini, yang mempunyai fungsi mengikat satu komponen dengan komponen mesin yang lainya, agar menahan gaya tarik atau beban yang terjadi pada komponen komponen mesin. Lasan Lasan itu digunakan pada bagian-bagian komponen mesin yang utama, terutama pada rangka, supaya menjadi titik acuan agar komponen-komponen mesin yang lain terpasang pada letak dan fungsi yang telah direncananakan. Pelaksanaan Program Deskripsi Alat Alat Pengupas Batok dan Pemarut ini berfungsi untuk mengupas batok 1, 17, 24, 29, kelapa dan memarut daging kelapa yang digerakan dengan satu motor penggerak. Alat ini terdiri dari beberapa komponen, yaitu : 1. Rangka 2. Motor 3. V Belt 4. Puli. Hopper 6. Rol Pemarut 7. Poros Saw Blade 8. Saw Blade 9. Penutup Atas Saw Blade 1. Penutup Depan Saw Blade 11. Bearing 12. Pisau 13. Pengatur Jarak Pisau 14. Reducer Gambar 7. Sketsa Mesin Hasil Pengujian dan Analisa Pengupasan Batok Tabel 3. Hasil Pengujian Pengupas Batok Batok Waktu Pengupasan (detik) Keterangan 1 41 Terkupas 2 37 Terkupas 3 44 Terkupas 4 42 Terkupas 26 Terkupas 6 33 Terkupas 2
Mochammad Sholeh dkk, Rancang Bangun Alat... 7 48 Terkupas 8 8 Terkupas 9 33 Terkupas 1 48 Terkupas Rata rata lama waktu pengupasan batok kelapa = 41 detik Pemarutan Rata-rata berat kelapa yang diparut =,48 kg Rata-rata lama pemarutan kelapa = 26 detik [3] Khurmi, R.S. dan JK Gupta. 1982. A Text Book Of Machine Design. New Delhi Eurasia Publishing House LTD. [4] Sularso, Kyokatsu Suga. 1987. Dasar Perecanaan dan Pemilihan Elemen Mesin. Jakarta : Pradnya Paramitha. Kapasitas Pemarutan KESIMPULAN DAN SARAN Rancang Bangun Alat Pengupas Batok dan Pemarut dapat berjalan dengan baik, artinya dapat mengupas batok kelapa dengan baik tanpa pecah dan memarut kelapa dengan baik hasilnya halus. Dengan waktu pengupasan 41 detik untuk setiap kelapa dan kapasitas pemarutan adalah 6,7 kg/jam. Secara teknis alat ini dapat digunakan pedagang kelapa untuk meningkatkan produktivitas karena mengurangi kecelakaan kerja pada pengupasan batok kelapa dan pemarutan kelapa. DAFTAR PUSTAKA [1] Aditya Jayumantias dkk. 214. Rancang Bangun Alat Pengupas Serabut dan Batok. Politeknik Negeri Jakarta. [2] Dwi Lestari dkk. 214. Rancang Bangun Alat Pemarut dan Pemeras Santan Portable Model Kontinyu. Jurusan Keteknikan Pertanian-Fakultas Teknologi Pertanian-Universitas Brawijaya. 26