(Skripsi)
Oleh
ADY SAPUTRA
Skripsi
Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar Sarjana Teknologi Pertanian
Pada
Jurusan Teknik Pertanian
Fakultas Pertanian Universitas Lampung
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS LAMPUNG
ii Ady Saputra1, Rofandi Hartanto2, Warji2, Budianto Lanya2,
1. Mahasiswa Teknik Pertanian Universitas Lampung 2. Dosen Fakultas Pertanian Universitas Lampung
ABSTRAK
Jali (Coix Lacryma-jobi L.) merupakan tanaman serealia yang dapat digunakan sebagai bahan pangan dengan kandungan gizi yang cukup tinggi dan dapat juga digunakan bahan pakan ternak. Tujuan penelitian ini adalah untuk merancang dan menguji kinerja mesin perontok biji jali tipe roll silinder pejal. Mesin perontok biji jali terdiri kerangka mesin, silinder perontok, bak penampung biji jali, gear
transmisi penggerak, gearbox, dan motor listrik. Rancang bangun mesin didesain secara desain struktural dan desain fungsional untuk mengatur semua bagian mesin perontok. Mesin perontok biji jali ini digerakkan oleh motor listrik. Motor listrik ini berdaya 1 HP yang dengan putaran 1.485 rpm. Putaran motor listrik di transmisikan ke gearbox dengan dukungan dari V-belt dan belt pulley. Kecepatan putaran motor listrik diubah dari 1.485 rpm menjadi 30 rpm, 38 rpm, dan 50 rpm menggunakan gearbox dengan rasio 1:30 dengan menggunakan puli 3 inchi, 4 inchi dan 5 inchi. Putaran gearbox ditransmisikan ke alat perontokan (roll silinder pejal). putaran dari dua roll silinder pejal memiliki jarak clearence sebesar 6,5 mm yang kemudian akan menekan biji jali sehingga biji akan terlepas dari tangkainya. Penelitian ini menghasilkan mesin perontok biji jali tipe roll silinder pejal dengan penggerak motor listrik. Kecepatan optimum putaran silinder adalah 50 rpm, dengan persentase kerontokan biji jali sebesar 79,68% dengan persentase biji terontok baik sebesar 88,57 %. Mesin perontok biji jali tipe roll silinder pejal ini berkapasitas kerja 50,45 kg/jam tanaman jali.
iii
DESIGN AND PERFORMANCE TEST of JOBS TEARS (
Coix
lacryma-jobi L.)
THRESHER MACHINE SOLID CYLINDER
ROLL TYPE
Ady Saputra1, Rofandi Hartanto2, Warji2, Budianto Lanya2,
1. Students in Agricultural Engineering, University of Lampung 2. Lecture in Agricultural Engineering, University of Lampung
ABSTRACT
Jobs tears (CoixLacryma-jobi L.) was a cereal crop that used as high nutrient food and animal feed ingredients. The purpose of this research was to design and test the performance of jobs tears seeds thresher machine solid cylinder roll type. This machine parts consisted of machines frame, threshing cylinder, jobs tears seeds container, gear transmission, gearbox, and electric motors. Design process of it consisted of structural design and functional design to managed all parts of threshers. This machine was driven by an electric motor. The power and rotational speed of electric motor was 1 HP and 1,485 rpm that was transmitted to the
gearbox by V-belt and pulley. Speed of electric motor rotation was modified from1,485 rpm to 30 rpm, 38 rpm and 50 rpm by a gearbox with ratio 1:30 and pulley 3inch, 4 inch, 5 inch. the gearbox rotation was transmitted to threshing tool (solid cylinder roll). Rotation of this two solid cylinders roll had a clearance of 6,5 mm that suppressed jobs tears seeds, so the seeds could be separated from the stems. This research resulted of jobs tears seeds thresher machine solid cylinder roll type. The optimum rotation speed of cylinder was 50 rpm, with loss percentage 79.68% and percentage of good threshed jobs tears seeds 88.57%. This machine had a work capacity of 50,45 kg jobs tears plants per hour.
xii
G. Komponen Roll Silinder Pejal ... 12
III. METODOLOGI PENELITIAN ... 13
A. Waktu dan tempat Penelitian ... 13
B. Alat dan Bahan ... 13
C. Prosedur Penelitian ... 13
xiii
2. Roll Silinder Pejal ... 17
3. Saringan kotoran ... 18
4. Wadah Penampung ... 18
5. Gear ... 18
6. Gearbox ... 21
7. Sabuk dan Pulley ... 21
8. Motor Listrik dan Putaran Silinder ... 21
F. Perancangan Fungsional ... 22
1. Rangka ... 22
2. Alat Perontok ( Roll Silinder Pejal) ... 22
3. Saringan ... 22
10.Saluran Pengeluaran ... 23
11.Ruang Perontok ... 23
G. Pembuatan Mesin Perontok Bji Jali ... 24
H. Mekanisme Kerja Mesin ... 25
I. Pengujian Kinerja Mesin ... 25
1. Kapasitas Kerja Mesin (KKM) ... 25
2. Presentase Jali Tidak Terontok (JTT) ... 26
3. Persentase Jali Terontok (JT) ... 26
4. Persentase Jali Terontok Baik (JTB) ... 27
5. Jumlah Jali Terontok Rusak (JTR) ... 27
J. Perlakuan Perontokan Biji Jali ... 28
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 29
xiv
1. Motor Penggerak dan Transmisi Putaran ... 31
2. Roll Silinder Pejal dan Unit Perontok Jali ... 32
3. Ruang Perontok ... 34
4. Saringan (screen) ... 34
5. Bak Penampung Biji ... 35
6. Saluran Pengeluaran ... 36
D. Pengujian Alat ... 37
1. Pengujian Alat Tanpa Beban... 37
2. Pengujian Kapasitas Mesin ... 38
I. PENDAHULUAN
A.Latar Belakang
Hanjeli atau jali-jali (Coixlacryma-jobi L.) merupakan tanaman serealia dari
family poaceae yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan pangan dan pakan
(Nurmala,1998). Jali berasal dari Asia Timur dan Malaya namun sekarang sudah
tersebar luas hampir di seluruh dunia. Beberapa varietas memiliki biji yang dapat
dimakan dan dijadikan sumber karbohidrat serta obat herbal. Bulir yang masak
terbungkus oleh struktur kulit yang keras berbentuk oval dan berwarna putih
(Kurniawati, 2011). Menurut Nurmala (1998), tanaman jali dapat tumbuh di
dataran rendah maupun dataran tinggi yaitu sampai ketinggian 1000 m di atas
permukaan laut dalam tempat terbuka. Jali dapat beradaptasi pada daerah tropik
juga daerah kering dengan suhu sekitar 25oC sampai 35oC.
Potensi tanaman jali ini cukup besar, hasil olahan dari biji jali dapat
dimanfaatkan sebagai bahan bubur jali, tape, dan kue-kue yang menggunakan
tepung jali sebagai tepung campuran (composite flour). Namun tanaman jali ini
belum banyak dikenal oleh masyarakat, khususnya masyarakat Indonesia.
Sehingga proses pengembangan untuk tanaman ini masih sangat minim.
Ada beberapa permasalahan yang harus dihadapi oleh petani ketika mereka akan
Permasalahan-permasalahan itu antara lain yaitu tidak tersedianya alat mesin
pasca panen yang bernilai ekonomis tinggi yang dapat mempermudah pekerjaan
petani dalam proses penanganan pasca panen tanaman jali, petani cenderung
kesulitan untuk memasarkan hasil panennya karena pemasaran hasil panen
tanaman jali dianggap sulit, dan petani di luar pulau Jawa belum begitu mengenal
jelas tentang tanaman jali itu sendiri. Penanganan pasca panen tanaman jali
terdapat beberapa kendala, salah satunya terdapat pada proses perontokan
bulir-bulir biji jali dari tangkainya.
Menurut Iswari (2012) perontokan secara manual dapat dilakukan dengan diiles,
dipukul atau dibanting/digebot dan juga disisir (pedal thresher). Petani
mengalami kesulitan dalam penggunaan pedal thresher sehingga efisiensi waktu
perontokan menjadi lebih rendah daripada alat pukul (gebot). Dalam pelaksanaan
di lapangan, penggunaan pedal thresher masih belum optimal untuk dapat
diaplikasikan terutama dengan keterkaitan perbandingan antara kemampuan serta
daya kayuh alat (Hasbullah, 2011). Kapasitas perontokkan dengan
menggunakan tenaga manual (gebot) tidak ada yang melampaui 100
kg/jam/orang. Merontok menggunakan pedal thresher antara 90 sampai 120
kg/jam/orang. Sedangkan merontok dengan power thresher mencapai 600 sampai
1000 kg/jam/orang (Sulistiadji, 2008).
Oleh karena itu pengembangan alat dan mesin pasca panen tanaman jali perlu
dilakukan untuk membantu proses pengembangan diversifikasi pangan salah
B.Perumusan Masalah
Minimnya teknologi alat dan mesin yang dapat beroperasi pada proses pasca
panen tanaman jali, khususnya pada proses perontokan biji jali membuat proses
perontokan biji jali dirasakan para petani sangat menyulitkan. Proses perontokan
biji jali saat keadaan tanaman masih mengandung kadar air tinggi setelah dipanen
ternyata tidak efektif apabila di lakukan proses perontokkan secara tradisional
dengan cara memukulkan batang-batang jali ke sebilah papan, hal ini di sebabkan
oleh tangkai biji yang mengikat kuat biji karena kandungan kadar air pada
tanaman yang masih tinggi sehingga perontokan secara tradisional ini tidak
maksimal.
Proses pembuatan alat perontok ini merupakan salah satu tahapan yang
membutuhkan pengembangan lebih lanjut. Penerapan teknologi pasca panen
tanaman jali ini sangat diperlukan untuk pengembangan tanaman jali di Indonesia.
C.Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk merancang bangun serta menguji kinerja mesin
perontok biji jali tipe roll silinder pejal.
D.Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini diharapkan dapat digunakan sebagai refrensi ilmiah dan dapat
membantu mengembangkan alat mesin pasca panen tanaman jali pada proses
II.TINJAUAN PUSTAKA
A. Tanaman Jali
Jali (Coix lacryma-jobi L.) merupakan tanaman serealia yang dapat
dimanfaatkan sebagai bahan pangan dan pakan (Nurmala,1998). Dalam bahasa
Inggris jali disebut job’s tears atau biasa juga disebut chinese pearl. Tanaman ini
jarang digunakan sebagai sumber bahan makanan, sebagian besar, jali
dimanfaatkan dalam produksi kerajinan tangan. Petani sendiri hanya
memanfaatkan jali sebagai tanaman sela atau tanaman pagar. padahal, banyak
sekali manfaat yang bisa diperoleh jika pemanfaatan tanaman ini dikembangkan
dalam produksi bahan pangan (Kunia, 2012).
Secara botanis jali dapat diklasifikasikan sebagai berikut :
Tanaman jali dapat tumbuh di dataran rendah maupun dataran tinggi (Nurmala,
1998). Jali tumbuh baik sampai ketinggian 1000 m di atas permukaan laut,
sangat menyukai tanah yang lembab terbuka dan terkena sinar matahari langsung
(Kurrohman, 2010).
Potensi tanaman jali cukup besar, hasil olahan biji jali dapat dimanfaatkan
sebagai alternatif pangan yaitu sebagai bahan pembuat bubur, tape, dan bahan
kue-kue yang menggunakan tepung jali sebagai bahan campuran (composit
flafour). Selain itu tanaman jali juga dapat dimanfaatkan sebagai bahan kerajinan
atau cindera mata dan makanan berkasiat obat (herbal medicine).
B.Jenis Jali Secara Umum
Menurut Nurmala 1998, jali dapat dibedakan menjadi dua macam yaitu jali yang
1. Varietas ma-yuen
Jenis jali ini biasa juga disebut jali pulut. Jali pulut ini biasanya ditanam disekitar
tanah dipersawahan, ladang dan kebun kering. Bentuk buahnya bulat telur atau
bulat dengan dinding lebih tipis dari jali batu dan berwarna coklat, kuning terang
atau ungu. Varietas ini sering digunakan sebagai makanan pokok.
2. Varietas agrotis
Jenis yang liar (var. stenocarpa, var. monilifer, dll.) seringkali dianggap sebagai
gulma, karena mudah sekali tumbuh secara liar. Jenis ini memiliki cangkang yang
sangat keras bagaikan batu, sulit dipecahkan. Biji-biji ini seringkali dimanfaatkan
sebagai bahan manik-manik kalung (semacam tasbih atau rosario). Biasanya
jenis jali batu tumbuh liar. Sebab tanamannya membentuk rimpang yang mampu
bertahan pada musim kemarau. Pada musim penghujan, rimpang jali batu ini
akan tumbuh lagi untuk membentuk rumpun baru. Tanaman jali batu tumbuh
lebih pendek, namun dengan rumpun lebih padat. Batang jali batu hijau gelap.
Tinggi tanaman jali batu hanya sekitar 1 m, dengan jumlah tanaman dalam tiap
rumpun mencapai belasan individu. Daun tanaman jali batu lebar, pinggirnya
menggelombang dan warnanya hijau gelap. Lebar helai daun 5 cm, dengan
panjang 60 m. Daun tumbuh pada tiap ruas batang dengan membentuk pelepah
daun.
C.Karakteristik Biji Jali
Biji jali pada umumnya berbentuk bulat lonjong dengan permukaan kulit yang
batu. Jenis biji jali ketan memiliki tekstur dan warna biji yang lebih lunak dan
kusam sehingga jenis ini biasanya lebih digunakan untuk bahan pangan dan obat
karena proses pengolahannya jauh lebih mudah. Gambar biji jali ketan dapat
dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2. Biji jali ketan
Sedangkan jenis jali batu memiliki warna mengkilap dan tekstur permukaan kulit
yang sangat keras serta licin . Kekerasan biji mencerminkan kekompakan
komponen biji (Prabowo, 2006). Cangkang kulit jali batu sangat keras biasanya
berwarna kuning, abu-abu, hitam, hingga kebiru-biruan yang yang permukaan
kulitnya mengkilap dan licin. Biji jali batu sangat keras sehingga untuk
melakukan pengolahan sebagai bahan pangan secara tradisional masih sangat
sulit. Jenis jali batu ini biasanya lebih banyak digunakan sebagai bahan souvenir
seperti kalung, gelang, tasbih (rosary) dan bahan mainan lainnya. Gambar biji jali
Gambar 3. Biji jali batu
D.Manfaat Biji Jali
Menurut Nurmala (2009), untuk meningkatkan ketahanan pangan dan
diversifikasi pangan Indonesia dapat memanfaatkan lahan kritis yang cukup luas
jumlahnya. Tanaman jali dapat dijadikan alternatif sebagai salah satu usaha
pengembangan tanaman pangan karena jali memiliki nilai gizi yang baik.
Kandungan protein, lemak, vitamin B1, dan Ca yang dikandungan jali cukup
tinggi dan tanaman jali juga sangat mudah tumbuh di areal terbuka sehingga
tanaman ini dapat menjadi salah satu alternatif yang cocok untuk mendukung
program disversifikasi pangan di Indonesia dengan memanfaatkan lahan kritis.
Tabel 1. Komposisi kimia tanaman jali dalam 100 gram biji jali
Komposisi senyawa kimia biji jali per
100 gram Jumlah (gram)
Sumber : nurmala, 1998.
Selain sebagai bahan pangan, jali juga memiliki banyak manfaat dalam bidang
pengobatan. Biji jali mengandung coixol, coixenolide, coicin dan asam amino
leusin, tirosin, lisine, asam glutamat,arginin dan histidin. Jali dapat mengobati
beberapa penyakit seperti absesparu, sakit usus buntu, radang usus (enteritis)
kronis, infeksi dan batu saluran kencing, kencing sedikit, kencing bernanah,
bengkak (edema), biri-biri, tidak datang haid, keputihan (leuchorhea), sakit
kuning (jaundice), cacingan (ascariasis), rheumatism seperti sakit otot (mialgia),
tumor saluran pencernaan seperti kanker lambung, kanker paru, kanker mulut
rahim (cervix), kutil (warts), eksema, radang paru, demam, batuk sesak, dan
lain-lain.
E.Aspek Ergonomika
Mendesain peralatan secara ergonomis yang akan digunakan dalam kehidupan
sehari-hari atau mendesain peralatan yang ada pada lingkungan harus disesuaikan
dengan manusia di lingkungan tersebut (Liliana dkk, 1997). Dalam merancang
ergonomika karena hal ini sangat berpengaruh terhadap produktivitas kerja dan
efisiensi tenaga operator karena ergonomika menyangkut tentang keamanan dan
kenyamanan kerja. Ada dua istilah yang lazim digunakan dalam ergonomika
yaitu anthropometric dan biometric. Anthropometric adalah cabang ergonomika
yang mempelajari masalah pengukuran statistik tubuh manusia seperti tinggi
manusia, panjang lengan, panjang kaki dan lain-lain. Sedangkan biometric adalah
cabang ergonomika yang mempelajari masalah pengukuran dinamik tubuh seperti
selang gerak tubuh, kecepatan gerak dan kekuatan.
Anthropometer adalah alat untuk mengukur jarak, ketinggian dan panjang sudut
suatu titik dari suatu posisi acuan tertentu. Realisasinya, alat ini berguna sebagai
alat bantu untuk mendesain atau mengetahui posisi ideal dari sistem kerja suatu
mesin terhadap posisi operatornya. Salah satu contoh dari sistem kerja dari alat
anthropometer ini adalah mengetahui ukuran rata-rata tubuh manusia.
Anthropometri rata-rata orang Indonesia dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2.Ukuran rata-rata anthropometri orang Indonesia pada posisi duduk.
No Ukuran
Sedangkan aspek ergonomika dan standarisasi kenyamanan rata-rata orang
Indonesia pada saat berdiri dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Ukuran rata-rata anthropometri orang Indonesia pada posisi berdiri
No Ukuran
Sumber : Nelwan, (2012)
F. Aspek Teknik
Sumber tenaga alat dan mesin merupakan sumber penggerak yang berfungsi
sebagai sumber kerja alat dan mesin baik yang bergerak secara otomatis maupun
secara mekanis.
Sumber tenaga mesin dapat dibedakan menjadi 2 jenis sumber tenaga yaitu tenaga
mesin diesel dan tenaga motor listrik. Sedangkan yang semi mekanis, sumber
Perancangan alat dan mesin perlu memperhatikan hal-hal seperti kebutuhan
tenaga untuk mengoperasikan alat dan mesin serta komponen-komponen
penggerak lain hingga kecepatan putar ideal yang dapat dihasilkan. Bahan-bahan
yang digunakan harus memiliki kualitas bahan yang baik agar tidak mudah
korosif dan memiliki umur ekonomis yang panjang.
Selain memperhatikan bahan dan kebutuhan tenaga untuk mengoperasikan alat
yang dibuat, kita juga perlu memperhitungkan aspek ergonomika dari rancangan
alat yang dibuat. Kenyamanan dan keamanan dalam melakukan pekerjaan sangat
berpengaruh terhadap kualitas kerja yang dihasilkan.
G. Komponen Roll Silinder Pejal
1. Rol Besi Silinder (Roll silinder pejal)
Terdiri atas silinder besi tuang atau logam lainnya yang mempunyai ring/cincin
untuk pemegang rol bagian dalamnya dengan beberapa lubang baut, sedang
bagian luarnya dilapisi kompon.
2. Bahan drum/ Velg Rol Silinder
Silinder dengan ukuran tertentu, terbuat dari besi cor kelas 150 atau kelas
FC-200 atau terbuat dari aluminium cor kelas AC-120 atau kelas ADC-120, atau
III. METODOLOGI PENELITIAN
A.Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Oktober 2012 sampai dengan Februari
2013 di Laboratorium Daya dan Alat Mesin Pertanian, Jurusan Teknik Pertanian,
Fakultas Pertanian, Universitas Lampung.
B.Alat dan Bahan
Alat yang digunakan dalam penelitian ini antara lain mesin pemotong besi, las
listrik, las karbit, bor listrik, gerinda, martil, penggaris besi, jangka sorong,
stopwatch, timbangan, mesin bubut dan saringan kawat berukuran 1cm x 1cm.
Bahan yang diperlukan dalam proses perancangan adalah besi siku, besi pelat,
besi as, besi poros, sabuk V, puli alumunium, besi pelat, mur baut, gearbox, dan
tanaman jali yang telah dipanen dan dikeringkan.
C. Prosedur Penelitian
Prosedur Penelitian ini mencakup beberapa tahapan, diantaranya adalah tahap
perancangan, tahap perakitan, tahap pengujian hasil perancangan, tahap
pengamatan dan tahap analisis data. Diagram alir penelitian dapat dilihat pada
Gambar 4. Diagram alir penelitian Mulai
Tahap Perancangan
Tahap Pengumpulan Alat dan Bahan
Tahap Pembuatan dan Perakitan
Tahap Pengujian Tahap Modifikasi
Kriteria Desain:
-Mesin beroperasi secara kontinyu -Jarak clearance 6,5 mm
-Biji jali terontok 75%
Tahap Pengamatan dan Analisis Data
Ya
Tidak
C.Kriteria Desain
Kriteria desain mesin perontok biji jali yaitu mampu merontokkan butiran-butiran
biji jali dengan memanfaatkan gaya gesek dan tekan yang terjadi di kedua roll
silinder pejal yang bergerak berlawanan arah. Ukuran clearence pada selah selah
silinder diambil berdasarkan rata-rata biji jali batu per 50 biji, sehingga
didapatkan data rata-rata biji jali batu yaitu 7,3 mm. Bahan baku digiling melalui
clearence kedua silinder yang bergerak. Bahan baku kemudian akan jatuh pada
ayakan, ayakan berfungsi memisahkan malai jali dengan biji jali yang ikut
tergiling dengan lebar lubang ayakan 1cm x 1cm maka akan terpisahlah malai
dan biji jali tersebut. Selanjutnya biji jali yang lolos melalui sortasi ayakan akan
jatuh ke penampung biji. Mesin ini dirancang menggunakan prinsip kerja semi
otomatis, dimana dalam proses pengumpanan bahan baku, proses pengambilan
biji pada wadah penampung dan proses pengambilan kotoran malai yang tergiling
masih dilakukan secara manual.
D.Perancangan Struktural
Proses perancangan terdiri dari beberapa tahap, yaitu pemilihan bentuk, penentuan
dimensi, dan bahan yang akan digunakan. Hal ini merupakan bagian yang sangat
penting karena akan berdampak langsung pada kinerja alat atau mesin yang akan
dirancang.
Bagian mesin perontok jali ini secara umum terbagi atas rangka mesin, silinder
penggiling, ayakan, wadah penampung bjij jali, couple unit, gearbox, dan motor
rancangan desain dan fungsional dari hasil perhitungan secara teoritis. Desain
struktur mesin perontok biji jali ini dapat dilihat pada Gambar 5.
Keterangan:
1. Ruang perontok 6. Saluran Pengeluaran
2. Roll silinder pejal 7. Rangka utama mesin
3. Meja pengumpan 8. Dudukan motor listrik
4. Saringan 9. Gear transmisi
5. Wadah penampung
Gambar 5. Sketsa perontok jali tipe roll silinder pejal.
Rangka utama mesin perontok dirancang dengan lebar kaki pada bagian bawah
sama dengan lebar kaki bagian atas. Rangka utama ini berfungsi untuk menahan
beban seluruh bagian mesin perontok ketika beroperasi maupun ketika mesin
tidak dioperasikan. Roll silinder pejal(alat perontok) berada dibagian atas rangka
mesin. Jarak antar silinder (clearance) dibuat lebih kurang 6,5 mm. Jarak
clearance tersebut berfungsi untuk menahan biji jali dari malai yang tertarik oleh
putaran silinder. Silinder yang memberikan gaya tarik pada batang tanaman jali
kemudian menggiling batang jali melalui clearence kemudian batang tanaman jali
keluar melalui saluran pengeluaran. Dua silinderini disangga oleh dua buah
pillow block disisi kiri dan kanan pada poros ass circlenya. Pillow block ini
berguna menjaga bidang silinderberputar tetap pada sumbu porosnya. Bagian
bawah alat perontok terdapat saringan yang berfungsi untuk memisahkan biji jali
dengan kotoran berupa malai dan batang yang patah yang ikut menuju wadah
penampung dengan dimensi lubang 1×1 cm. Wadah penampung terletak dibagian
bawah saringan, wadah ini berfungsi sebagai tempat penampung biji jali hasil
proses perontokan. Mesin perontok ini menggunakan gearbox untuk mereduksi
kecepatan putar yang dihasilkan dari motor listrik terhadap bidang perontok
(silinder pejal) dengan skala rasio perbandingan 1 : 30. Putaran dari motor listrik
ditransmisikan menggunakan puli dan v-belt menuju gearbox. Motor listrik juga
dipasang pada rangka utama mesin perontok bagian bawah yaitu pada dudukan
motor lisrik.
1. Rangka Mesin Perontok
Rangka mesin perontok terbuat dari besi siku dengan ukuran 5 cm x 5 cm,
Panjang rangka 70 cm, lebar 50 cm, dan tinggi 95 cm.
2. Roll Silinder Pejal
Dua buah roll sillinder pejalini terbuat dari as circle berukuran panjang 56 cm
berbentuk bulat berdiameter 4 inch menempel pada bagian as. Kemudian
diameter silinder ini disesuaikan sehingga jarak antar silinder yaitu 6,5 mm.
3. Saringan Kotoran
Saringan ini terbuat dari kawat, dengan lubang saringan 1cm x 1cm. Saringan ini
dirancang agar hanya biji jali yang dapat lolos dan jatuh ke wadah penampung.
4. Wadah Penampung
Wadah penampung biji jali terbuat dari aluminium dengan ketebalan 2 mm.
wadah ini berbentuk seperi bak dengan panjang 69,5 cm dan lebar 50 cm.
5. Gear
Gear yang digunakan pada mesin ini yaitu dua buah gear yang berdiameter 12,8
cm dengan ketebalan 1,2 cm.
Gambar 7. Roll silinder pejal
Gambar 9. Gear
6. Gearbox
Mesin perontok menggunakan gearbox dengan rasio gear sebesar 1:30. Menurut
Warji (2009), penurunan kecepatan putar pada gearbox dihitung menggunakan
persamaan 1.
... (1)
Dimana :
ninput : kecepatan putar yang diberikan, putaran per detik
noutput : kecepatan putar yang dihasilkan, putaran per detik
rgearbox : rasio gearbox
7. Sabuk dan Pulley
Pulley yang digunakan pada motor listrik dan gearbox terbuat dari alumunium
dengan diameter 7,5 cm, sedangkan sabuk V-belt yang digunakan untuk
menghubungkan motor listrik dan gearbox memiliki lebar 1 cm dan 1,3 cm serta
panjang 50 cm.
8. Motor Listrik dan Putaran Silinder
Mesin perontok jali menggunakan motor listrik 1 HP dengan tegangan input
sebesar 220V. Motor listrik ini dapat menghasilkan putaran mencapai 1400 rpm.
Sehingga dengan daya motor sebesar 1 HP dengan putaran motor 1440 rpm akan
diubah putarannya melalui gearbox dengan rasio perbandingan 1 : 30 perhitungan
teoritis menggunakan puli 3 inchi pada gearbox dan 3 inchi pada as roll silinder
pejal putaran menjadi 46,6 rpm, sedangkan perlakuan kedua pada gearbox
silinder pejal menjadi 34,95 rpm, dan perlakuan ketiga dengan puli 3 inchi pada
gearbox ditransmisikan ke roll silinder pejal yang menggunakan puli 5 inchi
didapatkan putaran sebesar 27,96 rpm
F. Perancangan Fungsional
Mesin perontok ini berfungsi untuk melepaskan biji jali dari batangnya dengan
memanfaatkan tekanan yang dihasilkan dari dua buah silinder. Bagian-bagian lain
yang memiliki fungsi yang juga penting yaitu rangka, silinder pejal, saringan,
wadah penampung, gear, gearbox, sabuk dan pulley, dan motor listrik.
1. Rangka
Bagian rangka berfungsi sebagai tempat terpasangnya bagian-bagian mesin
lainnya, tempat dudukan alat perontok (roll silinderpejal), dudukan saringan,
dudukan wadah penampung dan dudukan motor listrik.
2. Alat Perontok (Roll Silinder Pejal)
Roll silinderpejal berfungsi sebagai alat perontok dengan memanfaatkan tekanan
antar dua silinder.
3. Saringan
Saringan berfungsi untuk memisahkan kotoran dengan biji jali. Saringan ini juga
mencegah kotoran menuju wadah penampung.
4. Wadah Penampung
Bagian ini berfungsi untuk menampung biji jali yang sudah terlepas dari
5. Speed Reducer (Gearbox)
Gearbox berfungsi untuk mereduksi putaran yang dihasilkan oleh motor listrik.
6. Gear
Gear berfungsi sebagai penggerak dua buah silinder sehingga silinder tersebut
bergerak berlawanan arah.
7. Sabuk dan Pulley
Sabuk V-Belt berfungsi sebagai alat transmisi putaran dan tenaga dari motor
listrik menuju roll silinderpejal, sedangkan pulley berfungsi sebagai penerus
putaran dari poros motor listrik menuju gearbox.
8. Motor Listrik
Motor listrik berfungsi sebagai penghasil putaran dan tenaga untuk memutar roll
silinder pejal.
9. Meja Pengumpan
Meja pengumpan menggunakan bahan aluminium berbentuk persegi panjang
dengan ukuran panjang 20 cm dan lebar 36 cm.
10. Saluran Pengeluaran
Saluran pengeluaran ini menggunakan besi plat berukuran panjang 36 cm dan
lebar 25 cm yang alasnya menggunakan besi siku sebagai dudukan.
11. Ruang Perontok
Ruang perontok ini menggunakan bahan aluminium berbentuk kotak dengan
panjang 36 cm, lebar 51 cm dan tinggi 20 cm yang didesain sedemikian rupa
sehingga pada saat pengoperasian mesin roll silinder pejal tidak menyentuh
G. Pembuatan Mesin Perontok Biji Jali
Pembuatan mesin perontok biji jali dimulai dengan menyediakan bahan -bahan
yang telah ditentukan seperti besi siku dan besi plat. Rangka dibuat dengan
memotong besi siku berukuran 5x5 cm, dengan panjang 123 cm sebanyak 2 buah,
panjang 95 cm sebanyak 2 buah, panjang 70 cm sebanyak 6 buah, panjang 51 cm
6 buah. Bagian ini digunakan untuk membuat rangka utama dari mesin perontok
biji jali.
Besi siku 5x5 cm dipotong dengan panjang 35 cm sebanyak 2 buah dan panjang
18 cm 2 buah. Bagian ini digunakan untuk membuat rangka penyangga dua
bidang silinder perontok. Besi siku 5x5 cm dipotong dengan panjang 51 cm
sebanyak 2 buah digunakan sebagai rangka penyangga motor listrik.
Roll silinder pejal dibuat dengan mengunakan as circle berukuran panjang 56 cm
dan berdiameter 1,2 cm. Selimut silinder ini menggunakan besi pipa. Dua
silinder perontok digabungkan dengan rangka dengan menggunakan pillow block
sebanyak dua buah dengan diameter cincin 25 mm. Pemasangan gearbox dan
gear dilakukan setelah silinder perontok terpasang
Motor listrik 1 HP dipasang pada rangka penyangga motor listrik, dilanjutkan
dengan pemasangan pulley pada motor listrik dan gearbox. Pemasangan V-belt
dilakukan dengan melakukan pengaturan pada posisi motor listrik terhadap rangka
H. Mekanisme Kerja Mesin
Mesin perontok biji jali ini digerakkan oleh motor listrik. Motor listrik 1 HP
mampu menghasilkan putaran sebesar 1400 rpm, putaran ini kemudian
ditransmisikan menuju gearbox dengan bantuan sabuk V-belt dan pulley. Putaran
dari motor listrik kemudian direduksi oleh gearbox dari 1400 rpm menjadi 46,6
rpm. Putaran dari gearbox ditransmisikan pada alat perontok (roll silinder pejal).
Perputaran dua buah silinder memberikan gaya tekan pada biji jali sehingga
menyebabkan biji jali lepas dari batangnya.
I. Pengujian Kinerja Mesin
Pengujian terhadap suatu alat mesin terdapat beberapa indikator pengujian,
diantaranya yaitu:
1. Kapasitas Kerja Mesin (KKM)
Kapasitas kerja mesin secara aktual dapat dihitung dengan menggunakan
persamaan 2.
... ....(2)
Dimana:
KKM : Kapasitas kerja mesin (kg/jam)
JJT : Berat tanaman jali terontok (kg)
2. Persentase Jali Tidak Terontok (JTT)
Jali tidak terontok adalah jumlah jali yang masih menempel pada tangkai jali yang
dirontokkan. Persentase tidak terontok terhadap jumlah jali terontok dapat
dihitung dengan persamaan berikut:
... ....(3)
Dimana:
JTT : Jali tidak terontok (%)
JJTT : Jumlah jali tidak terontok (gram)
JJT : Jumlah jali terontok (gram)
3. Persentase Jali Terontok (JT)
Jali terontok adalah jumlah total jali yang berhasil dirontokkan dari total jumlah
jali yang terdapat pada tangkai jali. Persentase jumlah total jali dikurangi
terhadap jumlah jali yang tidak terontok dapat dihitung dengan persamaan sebagai
berikut:
...(4)
Dimana:
JT : Jali terontok (%)
4. Persentase Jali Terontok Baik (JTB)
jali terontok baik adalah jali yang berhasil dirontokkan di dalam ruang perontok.
Persentase jali terontok baik terhadap jumlah total jali terontok dapat dihitung
dengan persamaan sebagai berikut:
...(5)
Dimana:
JTB : Jali terontok baik (%)
JJTB : Jumlah jali terontok baik (gram)
JJT : Jumlah jali terontok (gram)
5. Jumlah Jali Terontok Rusak (JTR)
Jumlah jali terontok rusak adalah jumlah jali yang berhasil dirontokkan dalam
keadaan rusak. Presentase jali rusak dapat dihitung dengan menggunakan
persamaan berikut:.
... ....(6)
Dimana:
JTR : Jumlah jali terontok (%)
JJTR : Jumlah jali tidak terontok (gram)
J. Perlakuan Perontokan Biji Jali
Mesin perontok jali ini diberikan perlakuan dengan 3 putaran (rpm) mesin yang
berbeda-beda dengan rancangan perlakuan sebagai berikut:
A : Putaran mesin perontok sebesar 46,6 rpm
B : Putaran mesin perontok sebesar 34,95 rpm
V. KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
Kesimpulan dari penelitian ini adalah :
1. Penelitian ini menghasilkan mesin perontok biji jali tipe roll silinder pejal
dengan motor penggerak 1 HP.
2. Kecepatan optimum putaran silinder perontok alat perontok biji jali tipe
roll silinder pejal ini adalah 50 rpm, dengan persentase biji jali terontok
sebesar 79,68% dan persentase rata-rata biji jali terontok baik rata-rata
sebesar 88,57%.
3. Kapasitas kerja rata-rata mesin dari tiga kali perlakuan adalah sebesar
B. Saran
Saran yang diajukan adalah sebagai berikut :
1. Perlu adanya modifikasi penutup pada transmisi gear untuk meningkatkan
aspek ergonomika dan keselamatan kerja operator mesin.
2. Proses perontokan sebaiknya menggunakan kecepatan ideal yaitu dengan
kecepatan putar 50 rpm untuk mendapatkan hasil yang optimun.
3. Perlu adanya modifikasi letak kedudukan kedua silinder agar didesain
tegak lurus secara horizontal untuk meminimalisir terjadinya slip yang
dikarenakan penumpukan biji.
4. Perlu adanya modifikasi pada saluran pengeluaran untuk menghindari biji
jali yang keluar tersangkut pada malai dapat kembali masuk ke bak
DAFTAR PUSTAKA
Hanafie, A., Saripuddin, M. dan M. Fadli. 2011. Perancangan Mesin Perontok Padi (Combine Harverter) yang Ergonomis dengan Pendekatan
Antropometri. Penelitian Iltek Jurusan Teknik Industri Fakultas Teknik
Universitas Makassar.
Hasbullah, R. dan R. Indrayani. 2011. Penggunaan Mesin Perontok untuk
Menekan Susut dan Mempertahankan Kualitas Gabah. Makalah disajikan
dalam Prosiding Seminar Nasional Perteta 2011Kajian Alat dan Mesin Pertanian. Jember 21-22 Juli 2011.
Iswari, K. 2012. Kesiapan Teknologi Panen dan Pasca Panen Padi Dalam
Menekan Kehilangan Hasil dan Meningkatkan Mutu Beras. Jurnal
Litbang Pertanian. Balai Pengkajian Teknologi Pertanian Sumatera Barat. Sukarami. Solok.
Kabelan, K. 2012. Jali. Tanggal 3 Agustus 2012. Dikutip Dari Http://Id.Wikipedia.Org/Wiki/Jali.Html.
Kurniawati, S. 2011. Info Budidaya Jali-Jali Jagung. Tanggal 25 September 2013. Dikutip dari http://cara-beternaku.blogspot.com/2011/12/jali-jali-jagung.html. .
Kurrohman, T. 2010. Tanaman Obat – Jali. Tanggal 25 September 2013.
Dikutip dari http://gerry-tk.blogspot.com/2010/10/tanaman-obat-jali.html.
Liliana, Y.P. S. Widagdo. dan A. Abtokhi. 2007. Pertimbangan Antropometri
pada Pendisainan. Jurnal disajikan dalam Seminar Nasional III SDM
Teknologi Nuklir. Yogyakarta 21-22 november 2007.
Nelwan, R.C. 2012. Ergonomi. Binawan Institute of Health Sciences. Tanggal 3 Agustus 2012. Dikutip dari
http://dc415.4shared.com/doc/LTttku5F/preview.html.
Nurmala, T. 1998. Serealia Sumber Karbohidrat Utama. Rineka Cipta. Jakarta.
Nurmala, T. 2009. Prospek Jewawut (Pennisetum spp.) Sebagai Tanaman
Pangan serealia Alternatif. Jurusan Budidaya pertanian Fakultas
Prabowo, S. 2006. Pengolahan dan Pengaruhnya Terhadap Sifat Fisik dan Kimia serta Kualitas Beras (Processing and Its Effect on Physical,
Chemical properties and Quality of Rice). Jurnal Teknologi Pertanian
Universitas Mulawarman. Kampus Gunung Kelua. Samarinda.
Ruaw, C. 2013. Kehilangan Hasil pada Pengeringan dan Penggilingan
Gabah di Minahasa. Jurnal skripsi Jurusan Teknologi Pertanian
Fakultas Pertanian Universitas Sam Ratulangi.
Sulistiadji, K., Roesmeika. dan A. Gunanto. 2008. Rancang Bangun Mesin Perontok Padi Tipe Lipat Menggunakan Drum Gigi Perontok Tipe
Stripping Raspbar. Jurnal Enjiniring pertanian. Rekayasa pada Balai
Besar Pengembangan Mekanisasi Pertanian.
