100
MENGGUNAKAN ENGKOL PENEKAN KAPASITAS 200 BUAH/JAM
Fuji1, Nurdiana2 dan Eswanto3 1,2)
Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Medan Jl.Gedung Arca No 52 Teip.(061) 7363771 Fax. (061) 734794 Medan 20271 Sumatera Utara
E_mail : nurdiana.ir7@gmail.com 3)
Jurusan Pendidikan Teknik Mesin, Universitas Negeri Medan, Medan, Indonesia E_mail : eswanto@unimed.ac.id
ABSTRAK
Proses teknologi pembuatan mesin pengupas nanas dengan menggunakan engkol penekan kapasitas 200 buah/jam ini tujuannya adalah mengidentifikasi bahan dan bentuk mesin yang akan dibuat, menentukan mesin perkakas dan tool yang sesuai dengan yang digunakan, membuat langkah kerja pembuatan setiap komponen mesin, menghitung jadwal total waktu pengerjaan mesin pengupas nanas, membuat jadwal total waktu pengerjaan mesin pengupas nanas. Jumlah mesin perkakas yang digunakan pada mesin ini adalah 5 mesin perkakas yaitu : mesin bubut, mesin gurdi/bor, mesin las listrik, mesin gerinda tangan,mesin bor tangan. Jumlah alat ukur yang digunakan adalah 4 alat ukur yaitu : mistar siku, jangka sorong, meteran,mistar baja. Jumlah komponen yang dikerjakan adalah 11 komponen yaitu : rangka, poros, bandul, engkol dan pendorong, pisau pengupas, pisau bonggol ,landasan nanas, relpendorong,plat pendorong,teflon dan plat penyangga. JumlahKomponen pendukung yang digunakan adalah 6 komponen yaitu : motor penggerak, gear,rantai, bantalan, reduser ,dan pegas. Perhitungan waktu kerja dapat dilakukan dengan menganalisa waktu pekerjaan disetiap langkah kerja, pengadaan bahan, pengukuran bahan, pemotongan bahan, pengelasan bahan, pengeboran bahan, serta interval waktu (waktu terbuang), dan finishing. sehingga waktu yang dibutuhkan untuk pembuatan komponen mesin pengupas nanas adalah selama 768,85 menit (12,81jam), perakitan selama 166 menit (2,76 jam) sehingga waktu total pembutan mesin pengupas nanas adalah 15,58 jam
Kata kunci: pembuatan, mesin pengupas nanas, model pisau, gerak rotari ABSTRACT
The technological process of making a pineapple peeler machine using a pressure crank with a capacity of 200 pieces / hour, the goal is to identify the material and shape of the machine to be made, determine the appropriate machine tools and tools used, make work steps for the manufacture of each machine component, calculate the total working time schedule. pineapple peeler machine, make a schedule for the total processing time of the pineapple peeler machine. The number of machine tools used in this machine are 5 machine tools, namely: lathes, drill / drill machines, electric welding machines, hand grinding machines, hand drilling machines. The number of measuring instruments used are 4 measuring instruments, namely: elbow ruler, caliper, meter, steel ruler. The number of components worked on is 11 components, namely: frame, shaft, pendulum, crank and pusher, paring knife, knives, pineapple anvil, propulsion rail, pusher plate, Teflon and support plate. The supporting components used are 6 components, namely: the motor, gear, chain, bearing, reduser, and spring. Calculation of working time can be done by analyzing the work time in each work step, material procurement, material measurement, material cutting, material welding, material drilling, time intervals (wasted time), and finishing. So that the time required for the manufacture of pineapple peeler machine components is 768.85 minutes (12.81 hours), assembly for 166 minutes (2.76 hours) so that the total production time for pineapple peeler machine is 15.58 hours.
101 1. PENDAHULUAN
Seiring dengan tuntutan masyarakat terhadap perkembangan teknologi, maka berbagai cara dan bentuk mesin yang menggantikan cara manual untuk memperoleh produktivitas yang lebih tinggi dan kualitas yang lebih baik[1],[2]. Dengan menggunakan alat sistem press mempunyai beberapa permasalahan dalam melakukan pengupasan nanas diantaranya, waktu pengupasan terlalu lama hasil pengupasan kurang memuaskan dan terkadang nanas hancur pada saat dikupas, untuk itulah penulis melakukan perancangan ulang dengan semi otomatis dan diharapkan nantinya pada proses pengupasan nanas hasilnya dapat diterima sesuai dengan yang direncanakan [3],[4]
Tujuan umum dari pembuatan ini adalah mengenai proses pembuatan mesin pengupas nanas menggunakan mata pisau penekan horizonzal kapasitas 200 buah/jam dengan hasil yang dapat diterima sesuai dengan yang direncanakan.
Untuk mencapai tujuan khusus dari pembuatan mesin ini adalah mampu memenuhi proses teknologi pembuatan mesin pengupas nanas yaitu :
1. Prinsip kerja mesin pengupas nanas 2. Mengidentifikasi Bahan Dan Model
Komponen Yang Dikerjakan Seperti pisau pengupas,bandul,engkol,ruang pengupasan.
3. Menentukan /Memilih Type Mesin Perkakas Dan Tool Yang Sesuai Untuk Digunanakan.
4. Menjelaskan prosedur Pembuatan 5. Pada Setiap Komponen Mesin.
Menghitung Waktu Pengerjaan Setiap Komponen dan biaya.
Adapun manfaat yang diharapkan dalam penyusunan tugas proposal ini adalah :
1. Agar dapat mengidentifikasi bahan serta model komponen yang akan dikerjakan pada proses pembuatan mesin pengupas nanas [5].
2. Dapat menentukan mesin perkakas yang akan digunakan dalam melakukan pembuatan mesin pengupas nanas. 3. Agar Dapat Menetukan langkah kerja
setiap komponen pada pengerjaan mesin pengupas nanas.
4. Mengetahui Perkiraan Hasil Waktu Proses Pengerjaan Setiap Komponen. 5. Untuk Mengetahui Hasil Waktu total
Yang Diperlukan Pada Pembuatan Mesin Setiap Komponen Yang Dikerjakan setiap harinya
TINJAUAN PUSTAKA
Disamping itu pada proses
pembuatannya membutuhkan tahapan-tahapan pembuatan dari segi ide hingga menjadi sebuah mesin yang beroperasi. Kriteria wajib yaitu ketentuan yang harus dipenuhi dalam rancangan mesin pengupas nanas menggunakan pisau penekan horizontal ini adalah sebagai berikut
102 a. Mampu mengupas nanas dengan baik
b. Mampu mengupas nanas dengan waktu yang relative cepat dan hasilyang maksimum.
c. Mesin harus mudah dan aman dalam pengoperasian.
d. Hasil produksi lebih berkualitas dan lebih efisien.
Jenis Mesin Yang Digunakan Dalam Pembuatan
1. Mesin gurdi (coordinat boring) 2. Mesin Bubut
3. Mesin Pengelasan 4. Mesin gerinda
Teori/Analisa Perhitungan Waktu Pengerjaan
Adapun perhitungan waktu pengerjaan yang merupakan cara menentukan waktu yang dibutuhkan pembuatan mesin setiap komponen.
Diantaranya pengadaan bahan,
pengukuran, proses dan finishing. Untuk mendapatkan waktu total proses pembuatan mesin pembelah pinang [5],[6]. Dan dapat lihat perhitungan proses pengerjaan mesin dibawah ini
Dengan perawatan yang baik, turbin dapat beroperasi dalam waktu yang cukup lama Kerangka Konsep
Diperlihatkan Pada Gambar Dibawah (1) Merupakan Kerangka Konsep
Dan Penjelasannya Dapat Dilihat Sebagai Berikut.
Gambar 1. Kerangka Konsep METODE PEMBUATAN
Tempat Dan Waktu Pembuatan
1. Tempat pembuatan peralatan serta kegiatan uji coba laksanakan di Bengkel dan Lab. JurusanTeknik Mesin ITM. 2. Waktu pelaksanaan rancang bangun dan
kegiatan uji coba dilaksanakan selama enam bulan.
Kontruksi Mesin Pengupas Nanas dan prinsip kerja mesin
103 Keterangan:
1. Pisau Pengupas, Berfungsi Untuk Mengupas Buah Nanas
2. Landasan Pengupasan, Berfungsi sebagai tempat pengupasan buah nanas 3. Pisau Bonggol, Berfungsi sebagai
pemotong tengah buah nanas
4. teflon, Berfungsi sebagai penekan buah nanas pada proses pengupasan
5. Pegas, Berfungsi sebagai untuk mengeluarkan daging buah nanas dari pisau
6. Plat Pendorong, Berfungsi sebagai tempat duduka pisau bonggol dan teflon 7. Plat penopang, Berfungsi untuk sebagai
dudukan rel plat pendorong
8. Poros penekan , Berfungsi sebagai penghubung pisau pengupas dengan engkol
9. Engkol penekan, Berfungsi untuk menggerakkan poros pendorong yang digerakkan [7]
10. Bandul, Berfungsi untuk
menggerakkan engkol
11. Bantalan, Berfungsi sebagai dudukan poros penggerak
12. Rantai, Berfungsi sebagai penghubung roda gigi penggerak dan yang digerakkan
13. Roda gigi Penggerak, Berfungsi untuk meneruskan putaran out put reduser 14. Reduser, Berfungsi untuk
memperlambat putaran
15. Motor Listrik, Berfungsi sebagai pemutar poros reduser
16. Tempat Buah Jadi Jatuh, Berfungsi sebagai tempat buah yang siap setelah proses pemotongan
17. Rel, Berfungsi sebagai penahan plat penekan tidak goyang
18. Poros Penggerak, Berfungsi sebagai pemutar bandul
19. Rangka, Berfungsi sebagai dudukan mesin dan komponen-komponen mesin lainya.
20. Roda gigi digerakkan,Berfungsi
untuk menggerakkan/memutar bandul. Prinsip kerja dari mesin yang dirancang dijelaskan sebagai berikut: rangka (19) adalah sebagai dudukan komponen mesin, langkah pertama buah nanas terlebih dahulu di potong kedua ujung nya, lalu kemudian motor listrik dihidupkan (15)makareduser (14) memperlambat putaran dan meneruskan putaran ke roda gigi penggerak (13) untuk meneruskan putaran output reduser dan rantai (12) sebagai penghubung roda gigi digerakkan (20) maka poros penggerak (18) yang ditempatkan di bantalan (11) sebagai pemutar bandul (10) yang akan berputar bersamaan dengan engkol penekan (9) dan menekan poros pendorong (8) dan plat pendorong (6) sebagai dudukan pisau bonggol nanas dengan gerakan secara horizontal yang ditopang oleh plat penopang (7) dan rel (17), pisau bonggol
104 (3) otomatis maju dan buah nanas di letakkan ke landasan pengupasan (2), akan bergeser mendekati pisau pengupas (1) dengan bantuan dorongan teflon (4) secara otomatis nanas akan terkupas dan didorong oleh pegas (5), pada saat buah nanas terkupas, kulit luar nanas akan otomatis terpotong jugas oleh pisau pemotong kulit luar nanas dan otomatis jatuh kebawah ke tempat buah jadi jatuh (16). Untuk melakukan proses pengupasan selanjutnya silahkan ulangi kembali sampai pengupasan buah nanas selesai.
Metode Pembuatan Mesin Pengupas nanas
Pembahasan ini dilakukan terdiri dari beberapa tahapan, di mana sebelumnya telah dilakukan perencanaan dan perhitungan kekuatan dan ukuran komponen-komponen permesinan oleh teman satu tim kerja[8]. Maka pembahasan yang dilakukan adalah khusus pada proses pembuatan konstruksi kerangka dan komponen-komponen mesin, proses pembuatan konstruksi dudukan mesin, rincian serta langkah-langkah
kerjanya.Jenis Komponen Yang
Dikerjakan Meliputi: 1. Membuat rangka 2. Membuat poros 3. Membuat bandul
4. Membuat engkol dan pendorong
5. Membuat pisau pengupas 6. Membuat pisau bonggol 7. Membuat Teflon
8. Membuat plat penopang 9. Membuat rel pendorong 10. Membuat landasan nanas 11. Platpendorong
Pelaksanaan Pembuatan
Adapun pelaksanaan pembahasan ini seperti yang terlihat pada gambar diagram alir di bawah ini :
PROSES PEMBUATAN
Pada pembahasan di bab ini akan di tekankan sesuai dengan apa yang tertera pada tujuan umum, yaitu : untuk mendapatkan waktu pengerjaan mesin. Agar pembahasan tidak menyimpang maka disusun urutan pembahasan sesuai apa yang diinginkan oleh tujuan khusus,
105 adapun urutan pembahasannya adalah sebagai berikut :
1. Prinsipkerjamesinpengupas nanas 2. Mengidentifikasi Bahan Dan Model
Komponen Yang Dikerjakan Seperti pisau pengupas,bandul,engkol,ruang pengupasan.
3. Menentukan /Memilih Type Mesin Perkakas Dan Tool Yang Sesuai Untuk Digunanakan.
4. Menjelaskanprosedur Pembuatan Pada Setiap Komponen Mesin.
5. MenghitungWaktu Pengerjaan Setiap Komponendanbiaya.
Menentukan/Memilih Type Mesin Perkakas Dan Tool Yang Sesuai Untuk Digunakan.
Memilih type peralatan perkakas pada proses pembuatan mesin pengupas nanas ini dikelompokkan menjadi beberapa bagian, yaitu :
1. Pembuatan rangka dengan
menggunakan mesin : a. Mesin gerinda tangan b. Mesin las listrik c. Alat ukur d. Mesin bor
2. Pembuatan poros penggerak dengan menggunakan mesin :
a. Mesin bubut
b. Mesin gerinda tangan
c. Alat ukur
3. Pembuatan bandul dengan
menggunakan mesin : a. Mesin gurdi
b. Mesin gerinda tangan c. Alat ukur
4. Pembuatan torak dengan menggunakan mesin :
a. Mesin gerinda b. Mesin bubut c. Mesin gurdi d. Alat ukur
5. Pembuatan pisau pengupas dengan menggunakan mesin :
a. Mesin gerinda b. Mesin las listrik c. Alat ukur
6. Pembuatan pisau bonggol dengan menggunakan mesin : a. Mesin gerinda b. Alat ukur 7. Ruang pengupasan a. Mesin gerinda b. Alat ukur c. Mesin las listrik 8. Relpisaubonggol a. Mesin gerinda b. Alatukur 9. Plat pendorong a. Mesingerinda b. Alatukur c. Mesingurdi
106 10.P.A ( Teplon ) a. Mesinbubut b. Alatukur 11.Plat penyangga a. Mesin gerinda b. Alatukur c. Mesin gurdi
Menentukan Waktu Pengerjaan Setiap Komponen
1. Menentukan Waktu Pengerjaan Rangka 2. Menentukan Waktu Pengerjaan Poros
Penggerak
3. Menentukan Waktu Pengerjaan Bandul 4. Menentukan Waktu Pengerjaan Engkol
Dan Pendorong
5. Menentukan Waktu Pengerjaan Pisau Pengupas
6. Menentukan Waktu Pengerjaan Pisau bonggol
7.Menentukan Waktu Pengerjaan landasan nanas
8.Menentukan Waktu Pengerjaan Relpendorong
9. Menentukan Waktu Pengerjaan Plat Pendorong
10.Menentukan Waktu Pengerjaan P.A( Teflon )
11.Menentukan Waktu Pengerjaan Plat penyangga
Untuk melakukan perakitan seluruh komponen-komponen baik yang dikerjakan maupun komponen-komponen yang dibeli di pasaran seperti: motor listrik,roda gigi,rantai,bantalan,dll.
Adapun aktivitas atau kegiatan-kegiatan yang dilakukan pada perakitan di
antaranya adalah: pemasangan komponen-komponen, penyetelan (set up), dll. Waktu yang dibutuhkan untuk melakukan perakitan pada tiap-tiap unit kerja dapat diuraikan sebagai berikut:
1. Perakitan rangka mesin,dirakit dengan menggunakan mesin las listrik waktu yang dibutuhkan 20 menit.
2. Perakitan poros penggerak,dirakit dengan menggunakan bantalan dan baut waktu yang dibutuhkan adalah selama 15 menit.
3. Perakitan bandul,dirakit dengan menggunakan baut waktu yang dibutuhkan adalah 12 menit.
4. perakitan engkol dan pendorong,dirakit dengan menggunakan baut dan mur waktu yang dibutuhkan selama 10 menit.
5. Pemasangan pisau pengupas,dirakit dengan menggunakan baut dan mur waktu yang dibutuhkan selama15 menit 6. Pemasangan pisau bonggol,dirakit dengan menggunakan mesin las listrik waktu yang dibutuhkan selama 13 menit
7. Perakitan landasan nanas,dirakit dengan menggunakan baut dan mur waktu yang dibutuhkan selama10 menit 8. Perakitan plat pendorong,dirakit dengan
menggunakan mur waktu yang dibutuhkan selama 10 menit
107 9. perakitan plat penyangga, dirakit
dengan menggunakan mesin las listrik waktu yang dibutuhkan selama 15 menit
10.Perakitan rel pendorong, dirakit dengan menggunakan mesin las listrik waktu yang dibutuhkan selama 10 menit 11.Perakitan Teflon, dirakit dengan
menggunakan baut dan lem besi waktu yang dibutuhkan selama 6 menit
12.Merakit bagian-bagian komponen lain yang melengkapi mesin diperkirakan membutuhkan waktu 30 menit.
13.Maka waktu total perakitan seluruh komponen-komponen mesin adalah:20 menit + 15 menit + 12 menit + 10 menit + 15 menit + 13 menit + 10 menit + 13 menit +10 menit +10 menit +15 menit +10 menit +6 menit + 30 menit = 166 menit.
Untuk menentukan anggaran biaya pembuatan mesin sekaligus agar mengetahui seberapa besar biaya yang akan dipersiapkan untuk mempersiapkan biaya atau pendanaan untuk pembuatan mesin pengupas nanas kapasitas 200 buah/jam adalah sebagai berikut:
Biaya/ongkos pembuatan dimaksud adalah biaya pembuatan seluruh yang dipergunakan untuk proses pembuaatan mesin Pengupas nanas mulai dari biaya listrik dan penyewaan alat serta ongkos
operasi pembuatan. Berdasarkan informasi dari beberapa bengkel bahwa untuk menentukan biaya/ongkos pembuatan ditambahkan sebesar 40 s.d 75 % dari harga material pembuatan mesin.
Maka dalam hal ini ditentukan biaya/ongkos pembuatan mesin pengupas nanas di tambahkan 40 % dari harga biaya material keseluruhan. Maka biaya ongkos pembuatan mesin adalah 40/100× Rp 6.230.000,- = Rp 2.492.000 ,- ( Dua juta empat ratus sembilan puluh dua ribu rupiah )
Dari uraian di atas dapat ditentukan biaya total dari pembuatan satu buah mesin pengupas nanas kapasitas 200 buah/jam adalah:
Pembelian material + ongkos pembuatan =Rp 6.230.000,- + Rp 2.492.000,= Rp 8.722.000,- (Delapan juta tujuh ratus dua pulu dua ribu rupiah), dimana perancangan harus sesuai dengan kenyataan proses dilapangan [9].
KESIMPULAN
Dari hasil pembahasan tentang proses pembuatan mesin pengupas nanas yang berdasarkan dari tujuan perencanaan dapat disimpulkan yaitu :
1. Bahwa dalam pembuatan suatu mesin harus sesuai dengan jenis bahan yang diperlukan seperti ukuran dan bentuk
108 agar seragam setiap komponen yang dikerjakan.
2. Hal tersebut menandakan bahwa bahan yang digunakan jenisnya berbeda. Maka sangat diperlukan dalam pembuatan mesin pengupas nanas menggunakan mesin-mesin perkakas karena menunjang untuk proses pengerjaan supaya lebih cepat pembuatan mesin. 3. Dengan adanya langkah kerja
pembuatan mesin dapat mempermudah alur proses pengerjaannya serta sesuai dengan assembling
4. Dari hasil analisa didapat waktu setiap komponen yang dikerjakan serta nilainya berbeda untuk pembuatan seperti pada pembuatan pisau bonggol waktu tercepat yakni (0,40 jam ) sedangkan rangka mesin waktu terlama dalam pembuatannya yakni (3,79 jam) 5. Berdasarkan jadwal waktu maka didapat
waktu aktualnya selama 15,58(jam) sedangkan kenyataan dilapangan lebih besar waktu effektif, bila efisiensi perkerjaan mesin diperkirakan 75 % maka waktu mengerjaan mesin menjadi 19 (jam).
DAFTAR PUSTAKA
[1]. Dzulqornaini,AchmadHeruAdiwibo
wo, Priyo. 2015,
RancangBangunMesinPengupasKulit Nanas Semi Otomatis
[2].
Hartanto, S
ugiarto, dan Sato Takeshi. 1992. Menggambar Mesin Menurut Standar ISO. Jakarta: PT. PradnyaParamita[3]. Joseph E. Shigley, Larry D. Mitchell, Ir. Gandhi Harahap M.Eng, 1984, “Perencanaan Teknik Mesin” Edisi Keempat, Jilid 2, Penerbit Erlangga, Jakarta.
[4]. Franky sutrisno, Willy pratama, Nurdiana, Toni Siagian, Yulfitra, Eswanto, 2019, Analisa Produktivitas Kerja Mesin Pemecah Buah Aren Sistem Translasi Vertikal Kapasitas 50 Kg/Jam, Jurnal Rekayasa Material, Manufaktur dan Energi, Vol. 1, No. 2,
Maret 2019, 64-73.
DOI:https://doi.org/10.30596/rmme.v2i 1.3070
[5]. Meriam, JL dan Kraige, LG. 2000. Mekanika Teknik Statika. Jakarta:
Erlangga. Edge,
Engineers.2000.Coefficient Of Friction.
[6]. Muin, Syamsir A. Dasar-dasar perancanganperkakasdanmesin-mesinperkakas, Rajawali,Jakarta 1989
[7]. Rochim Taufiq, 1993, “Proses Permesinan”, Erlangga, Jakarta.
109 [8]. Ali Fahmi Hasahari, M . Danny
SAM, E Eswanto, 2017, Analisa Sistem Kerja Mesin Penggiling Emping Jagung Dengan Sistem Double Roller Kapasitas 100 kg/Jam, Jurnal Ilmiah “MEKANIK” Teknik Mesin ITM, Vol. 3 No. 2, November 2017 : 69-77.
[9]. Eka Josua, K. Oppusunggu, E. Eswanto, Supriadi, 2018, Uji Kinerja Mesin Pencacah Ubi Model Rotary Untuk Bahan Baku Pakan Ternak Kapasitas 100 kg/Jam, Jurnal Ilmiah “MEKANIK” Teknik Mesin ITM, Vol. 4 No. 1, Mei 2018 : 9-17.
[10]. Barita, Esron Rudianto Silaban, Zainuddin, Eswanto, 2018, Pengaruh Kinerja Kompresor Pada
Mesin Pendingin Dengan
Penggunaan Variasi Bahan Refrigran, Jurnal Ilmiah “MEKANIK” Teknik Mesin ITM, Vol. 4 No. 1, Mei 2018 : 48 – 55
