PERANCANGAN MESIN AMPIA BERKAPASITAS 10 KG/JAM

Oleh : Rasta 1) Abdul Rahman 2) Universitas Darma Agung, Medan 1,2) E-mail: [email protected] 1) [email protected] 2)

ABSTRACT In the Culinary Sector, we can find pastels as snacks and . This skin is made by flattening the dough in an Ampia machine with one’s hand as the driving force. The process of making pastel skins requires a lot of time so that the product results are not so many. In the development of science and technology in modern times, people are trying to create and create tools to facilitate human work. The design of an Ampia Machine with a capacity of 10 kg / hour is to flatten the cake dough using an electric motor as the driving force. This design streamlines the piping time and reduces the human fatigue factor. The Ampia engine with a capacity of 10 kg / hour also increases producer productivity. Keywords: Ampia Machine, Pastel Leather, Patty

ABSTRAK Dalam Bidang Kuliner, dapat kita temui pastel sebagai jajanan dan makanan penutup. Kulit pastel ini dibuat dengan cara memipihkan adonan kue di Mesin Ampia dengan tangan sebagai penggeraknya. Proses pembuatan kulit pastel membutuhkan waktu yang cukup banyak sehingga produk hasilnya sedikit. Berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi di zaman modern ini, maka manusia berusaha membuat dan menciptakan alat bantu untuk memudahkan kerja manusia. Rancang bangun Mesin Ampia berkapasitas 10 kg/jam memipihkan adonan kue menggunakan motor listrik sebagai penggeraknya. Perancangan ini mengefisienkan waktu pemipihan dan mengurangi faktor kelelahan manusia. Mesin Ampia berkapasitas 10 kg/jam ini juga meningkatkan produktifitas produsen. Kata kunci : Mesin Ampia, Kulit Pastel, Patty

1. PENDAHULUAN dikendalikan dari motor listrik.Mesin A. Latar Belakang Ampia berkapasitas 10kg/jam di rancang Seiring pesatnya perkembangan untuk memudahkan pembuatan kulit teknologi saat ini, pedagang sudah pastel. Sehingga dalam proses menggunakan mesin ampia untuk pengerjaannya waktu lebih efisien. Adapun melakukan pemipihan kulit pastel tersebut. kegunaan alat ini antara lain : Meskipun sudah menggunakan mesin 1. Memudahkan produsen kue untuk namun masih manual dengan menghasilkan kulit pastel. menggunakan tenaga manusia dalam 2. Lebih hemat waktu dan tenaga. proses pemipihan kulit pastel tersebut. Sehingga pedagang masih membutuhkan B. Batasan Masalah waktu yang cukup lama untuk pengolahan Karena luasnya permasalahan, kulit pastel. penulis merasa perlu untuk membatasi Dari keterangan di atas solusi yang masalah yang akan dibahas dalam laporan tepat untuk memudahkan pedagang dalam ini. Masalah–masalah yang akan dibahas mengolah kulit pastel yaitu dengan dalam laporan ini adalah: menggunakan mesin ampia yang 1. Putaran mesin,

JURNAL TEKNOLOGI MESIN UDA, Volume 1, Nomor 1, Desember 2020 ; 17-22 17

2. Perhitungan daya motor, 2.2. Bagian – Bagian Utama Mesin 3. Perhitungan komponen – komponen 2.2.1. Roller Pemipih utama mesin, Roller ini berfungsi untuk 4. Perawatan, dan perbaikan mesin. memipihkan adonan yang masuk sesuai dengan ketebalan yang kita inginkan. C. Tujuan Penelitian Dimana dalam hal ini adonan akan Tujuan khusus pada penelitian ini dipipihkan beberapa kali didapat dijabarkan sebagai berikut : permukaan kulit yang bagus dan halus. 1. Untuk merencanakan mesin ampia Roller ini terbuat dari bahan Stainless berkapasitas 10 kg. (AISI SUS 304) dengan diameter 25 mm 2. Untuk menghitung komponen utama dengan panjang 141,6 mm. mesin ampia berkapasitas 10 kg. 2.2.2. Motor Listrik 3. Untuk mengetahui prinsip kerja mesin Motor listrik berfungsi sebagai ampia berkapasitas 10 kg. penggerak pertama (sumber tenaga utama) bagi komponen–komponen mesin lainnya D. ManfaatPenelitian yang akanberputar sesuai dengan prinsip Diharapkan penelitian ini akan kerja dari komponen–komponen tersebut. memberi manfaat sebagai berikut : 2.2.3. Kerangka mesin 1. Memberikan wawasan secara nyata Kerangka merupakan bagian utama dalam dunia pendidikan tentang dari mesin yang berfungsi untuk menumpu perancangan mesin ampia berkapasitas atau mendukung komponen – komponen 10 kg. mesin yang lain. Dalam hal ini bentuk, 2. Agar pengerjaan proses pembuatan ukuran dan kekuatan dari rangka harus produk makanan lebih efisien dan diperhatikan karena di samping berfungsi mampu bersaing dengan produk sebagai penumpu, rangka yang sesuai lainnya. kebutuhan akan menambah nilai jual dari 3. Sebagai referensi dalam pengembangan mesin tersebut. karya ilmiah. 2.2.4. Poros Poros salah satu elemen yang 2. TINJAUAN PUSTAKA penting.Hampir semua mesin meneruskan 2.1. Prinsip Kerja (Mekanisme Kerja) putarannya bersama dengan tenaga (daya) Mesin Ampia menggunakan poros. Meskipun poros Penggerak utama dari mesin ini mempunyai kekuatan yang cukup tetapi adalah motor listrik dengan daya output ketika lenturan atau defleksi puntirannya 1/16 HP, putaran motor 0 - 18000 rpm dan terlalu besar akan mengakibatkan ketidak tegangan 220 volt. Mekanisme kerja dari telitian pada mesin. Karena itu, mesin Ampia ini cukup sederhana. Motor kekakuannya juga perlu diperhatikan dan listrik akan mengerakkan poros, poros harus disesuaikan dengan jenis mesin yang tersebut akan menggerakkan roller yang akan dilayani oleh poros tersebut. Poros berfungsi memipihkan adonan yang yang dipasang pada rancang bangun mesin masuk. Terdapat 2 buah roller untuk Ampia ini adalah S55C untuk poros memipihkan, yang pertama sebagai roller pemipih dan poros conveyor. penggerak dan yang satunya sebagai roller 2.2.5. Bantalan pembawa. Bantalan adalah elemen mesin yang Setelah adonan terpipih, adonan akan dipasang guna untuk menumpu poros yang jatuh ke atas conveyor yang berfungsi bergerak rotasi atau bolak – balik, sebagai penarik adonan, sehingga adonan sehingga dapat berlangsung dengan halus, tidak menumpuk dan lebih memudahkan aman dan memperpanjang umur.komponen mencetak. lainnya. Bantalan harus tahan korosi untuk kemungkinan poros serta elemen – elemen

18 PERANCANGAN MESIN AMPIA BERKAPASITAS 10 KG/JAM Rasta 1) , Abdul Rahman 2)

mesin lainnya bekerja dengan baik, jika Keterangan: bantalan tidak berfungsi dengan baik, 1. Motor listrik maka tenaga (performance) dari seluruh 2. Pully motor komponen atau system akan menurun 3. Rangka sehingga tidak dapat bekerja dengan 4. Bantalan semestinya. 5. Setelan sabuk 2.2.6. Baut dan Mur 6. Pully konveyor Baut dan Mur berfungsi mengikat 7. Baut M8 komponen – komponen mesin satu dengan 8. Sabuk lainnya. 9. Dudukan pully konveyor 2.2.7. Sabuk dan Puli 10. Roda gigi Sabuk adalah salah satu elemen 11. Baut M10 mesin yang berfungsi sebagai pentransmisi 12. Poros konveyor tenaga dari satu poros ke poros. Sabuk yang dipakai dalam mesin ini adalah Flat 13. Poros roda gigi Belt jenis Belt lug V Belt 1258 12 3/8’’. 14. Pully ampia Jika kita menggunakan sabuk pastinya kita 15. Roller juga menggunkan puli sebagai komponen 16. Ampia transmisinya. Pada mesin ampia ini 17. Reduser terdapat beberapa puli yang digunakan 18. Konveyor dalam sistem transmisi mesin ampia ini. 2.2.8. Roda Gigi 4.2. Informasi/ Data Awal Perancangan Roda gigi adalah salah satu elemen Mesin “Ampia Berkapasitas 10 mesin yang berfungsi mereduksi putaran kg/jam” adalah mesin Ampia yang dapat dan membalik putaran.Dalam perancangan berfungsi untuk membuat kulit pastel ini roda gigi difungsikan sebagai pembalik dengan modifikasi motor listrik sebagai putaran. penggerak dan conveyor sebagai penarik kulit pastel. Kulit pastelyang berbahan 3. METODE PENELITIAN dasar adonan kue yang belum pipih yang Metode perancangan dilakukan berbentuk lembaran kasar dapat dikerjakan dengan pendekatan ke masyarakat, dan oleh mesin menjadi lembaran kulit pastel pendekatan struktural. yang berdimensi 80mm x 14mm x 2mm Pendekatan ke masyarakat dilakukan dengan permukaan kulit yang halus. dengan melakukan survey kelapangan dan Berikut adalah data percobaan pembuatan mengambil data. Sedangkan pendekatan kulit pastel dengan menggunakan Mesin struktural dilakukan dengan mendisain Ampia biasa. bentuk dan menghitung dimensi ukuran Tabel 1. Percobaan Pembuatan Kulit Pastel dari beberapa komponen utama mesin. Dengan Mesin Ampia

4. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Disain Rancangan Mesin Ampia Jadi, untuk mengolah adonan kulit Berkapasitas 10 kg/jam. pastel sebanyak 10 kg akan digunakan mesin dengan putaran motor rancangan sebesar 50 rpm. Dalam perancangan mesin ini beberapa komponen mesin yang dibeli. Komponen-komponen tersebut adalah : 4.2.1. Mesin Ampia Gambar 1. Disain Mesin Ampia Mesin ini dibeli untuk digunakan Berkapasitas 10 kg/jam untuk pemipihan adonan atau sebagai

JURNAL TEKNOLOGI MESIN UDA, Volume 1, Nomor 1, Desember 2020 ; 17-22 19

dasar perancangan mesin ampia (4) Puli conveyor; (5) Puli reduser ke roller berkapasitas 10 kg/jam. Komponen– pemipih; (6) Puli roller pemipih) komponen pada mesin ampia antara lain : a) 푑1/푑2= 푛2/푛1 1. Roller (pemipih) berbahan AISI SUS 8/80= 푛2/1406,5 304 (Ø 25mm x 141,6mm) 푛2 =140,65 푟푝푚 2. Poros roller berbahan St 37 ( Ø 10mm x b) 푑4/푑3= 푛3/푛4 170,5mm) 45/푑3= 140,65/50 푑3 =16 푚푚 4.2.2. Poros Conveyor c) 푑6/푑5= 푛5/푛6 Poros ini dibeli disesuaikan dengan 45/푑5= 140,65/50 pipa yang dipakai sebagai conveyor (1 set). 푑5 =16 푚푚 1. Bahan poros conveyor adalah S55C Ket : dengan ukuran Ø15 x 500mm. 푛1= 푝푢푡푎푟푎푛푝푢푙𝑖푚표푡표푟 = 1406,5 rpm 푛2= 푝푢푡푎푟푎푛푝푢푙𝑖푟푒푑푢푠푒푟푑푎푟𝑖푚표푡표푟 = 2. Bahan roller conveyor adalah ST 37 140,65 rpm dengan ukuran d1 = 34 mm ;d2 = 27 푛3= 푝푢푡푎푟푎푛푝푢푙𝑖푟푒푑푢푠푒푟푘푒푐표푛푣푒푦표푟 = mm ; l = 140 mm. 140,65 rpm 푛4= 푝푢푡푎푟푎푛푝푢푙𝑖푐표푛푣푒푦표푟 = 50 rpm 4.2.3. Roda Gigi 푛5= 푝푢푡푎푟푎푛푝푢푙𝑖푟푒푑푢푠푒푟푘푒푟표푙푙푒푟 = Roda gigi yang digunakan pada 140,65 rpm mesin ini ialah S35C dengan diameter 푛6= 푝푢푡푎푟푎푛푝푢푙𝑖푟표푙푙푒푟푝푒푚𝑖푝𝑖ℎ = 50 kepala 92 mm dan diameter dalam 83,5 rpm mm juga dengan ketebalan 9 mm. d1 = diameter puli motor = 8 mm d2= diameter puli reduser dari motor = 80 4.3. Perhitungan Komponen – mm Komponen Utama Mesin d3 = diameter puli reduser ke puli 4.3.1. Sistem Transmisi Mesin conveyor = 16 mm 1. Puli Conveyor d4= diameter puli conveyor = 45 mm Untuk mentransmisikan putaran d5= diameter puli reduser ke roller = 16 mesin, dilakukan transmisi puli dengan mm menggunakan Flat Belt. Adapun d6 = diameter puli roller pemipih = 45 mm perencanaan puli antara lain didapat : a. Putaran motor minimal untuk 2. Sabuk / v-belt mendapatkan putaran konstan adalah Puli memakai Flat Belt Lug 1258 12 1406,5 rpm, 3/8” karena disesuaikan dengan puli b. ∅ puli conveyor kita ambil ∅ 45 mm motor. Panjang sabuk 280 mm.Maka jarak karena di dapat secara empiris puli sumbu poros antar puli adalah 90,99 mm. paling efisien adalah ∅ 45 mm, Daya yang ditransmisikan c. ∅ puli conveyor harus sama dengan 푃=(퐹1− 퐹2)×푉 ∅ puli roller agar didapat putaran 푃=(0,012 푁− 1,6× 10−3 푁)×0,11 푚푠⁄ yang sama antara conveyor dan 푃=0,0011 푤푎푡푡 roller 3.Dudukan pully conveyor Begitu juga dengan hal nya dudukan pully conveyor yang merupakan komponen tambahan sebagai tempat dudukan dari poros dan pully conveyor, perancangan

Gambar 2. Sistem Transmisi puli yang dimensi dudukan disesuaikan dengan kondisi pada saat perakitan. digunakan ((1) Puli motor; (2) Puli reduser dari motor; (3) Puli reduser ke puli conveyor;

20 PERANCANGAN MESIN AMPIA BERKAPASITAS 10 KG/JAM Rasta 1) , Abdul Rahman 2)

4. Roda Gigi Roda gigi yang direncanakan adalah berbahan besi cor S35C yang materialnya mudah didapat dengan keterangan sebagai berikut : a) Daya yang akan ditransmisikan : 46,68

watt Gambar 3. Kerangka b) Putaran poros penggerak : 140,6 rpm c) Perbandingan reduksi : 1 4.3.4. Gambar Kerja Rancangan d) Jarak sumbu poros : 88 mm Dari proses perancangan yang e) Sudut tekanan pahat : 20° dibahas sebelumnya maka dapat dibuat f) Bahan pinyon dan roda gigi besar : gambar kerja rancangannya. Gambar kerja S35C rancangan tersebut nantinya akan berguna Daya yang ditransmisikan (푃푑) untuk proses pembuatan mesin yang 푃푑= 퐹푡 ×푃 dirancang bangun, sehingga memudahkan 푃푑= 1,2 ×46,8=56,16 푤푎푡푡=0,056 푘푊 kita dalam proses pengerjaan atau pembuatan mesin sesuai dengan bentuk Jadi spesifikasi roda gigi : dan ukuran yang telah tertera pada gambar a) Jumlah gigi : 44 buah kerja rancangan. b) Tebal : > 5 mm Pada gambar kerja rancangan c) Diameter kepala : 92 mm gambar yang akan ditampilkan yaitu d) Diameter dalam :83,5 mm gambar bagian-bagian alat dan gambar e) Jarak antar sumbu : 88 mm assembling mesin dengan menggunakan f) Tegangan lentur ijin : 17,39 kg/mm proyeksi Eropa, menggunakan kertas A3, dan skala gambar yang digunakan (1 : 1); 4.3.2. Poros (1 : 2); (1 : 10). Pada rancangan ini bahan yang digunakan Penggambaran gambar kerja untuk porospemipih adalah S55C dengan 2 rancangan dibuat dengan menggunakan kekuatan tarik 66 kg/mm . AutoCad.Untuk mendalami lebih jauh dan Adapun tegangan geser dapat dihitung : lebih jelas hasil perancangan ini, dapat 휏g = 휎푠푓1 . 푠푓2 dilihat atau diperhatikan pada gambar kerja Dimana : rancangan yang telah terlampir. 휏g = tegangan geser izin [kg/mm2] 휎= tegangan tarik [kg/mm2] 5. SIMPULAN DAN SARAN 푠푓1= faktor pengaruh massa dan baja 5.1 Simpulan paduan = 6 Setelah mesin Ampia kapasitas 10 푠푓2 = faktor pengaruh kosentrasi dan Kg/jam selesai dibuat dan dilakukan uji kekerasan permukaan = 1,3 – 3,0 coba, maka dapat kita simpulkan : Maka: 1. Motor listrik National Sewing Machine 휏g = 휎푠푓1 . 푠푓2 DY 803 C dipakai karena daya yang 휏g = 66 6 . 3 dibutuhkan Mesin Ampia Berkapasitas 2 = 3,67 kg/mm 10 Kg/jam hanya membutuhkan daya 2 = 35,97 N/mm yang kecil. 2. Puli yang dipakai berbahan ST 37 Ø 45 4.3.3. Kerangka mm karena menurut empiris puli yang Untuk bagian kerangka, perancangan aman adalah Ø 45 mm. dimensi kerangka disesuaikan dengan letak 3. Sabuk yang dipakai adalah Flat Belt dari komponen-komponen utama mesin Lug 1258 12 3/8” karena disesuaikan yang akan dipasang atau dirakit pada dengan motor listrik. kerangka mesin.

JURNAL TEKNOLOGI MESIN UDA, Volume 1, Nomor 1, Desember 2020 ; 17-22 21

4. Roda gigi yang dipakai adalah Roda 6. DAFTAR PUSTAKA gigi berbahan besi cor FC 15 dengan Ø Beer, Johnston.1989. Statika, Mekanika 92 mm dengan jumlah gigi 44 buah. untuk Insinyur. Edisi Keempat. 5. Poros yang dipakai berbahan S55C Jakarta: Erlangga. karena dianggap sesuai untuk kondisi Hartanto, Sugiarto, dan Takeshi Sato. mesin. 1983. Menggambar Mesin Menurut 6. Bantalan untuk Poros pemipih dipakai Standart ISO. Jakarta: PT. Pradnya Bantalan Bushing MC Blue Rods Ø 22 Paramita. mm yang tahan panas. Sularso dan Kiyokatsu Suga. 2004. Dasar 7. Bantalan untuk Poros reduser adalah Perencanaan dan Pemilihan Elemen bantalan duduk ¾” karena dudukan Mesin.Jakarta: Erlangga. yang menyangganya miring. http:/www.KEJU.blogspot.com 8. Effisiensi mesin 78 %. http://teknikipemesinan.blogspot.co.id/

5.2. Saran Dari perancangan mesin ampia kapasitas 10 kg/jam tersebut maka ada beberapa saran yang dapat diberikan, yaitu : 1. Diharapkan penelitian ini dapat menjadi referensi bagi mahasiswa jurusan teknik mesin dan dapat melanjutkan penelitian pada rancang bangun mesin ampia. 2. Untuk pengembangan lebih lanjut pada alat ini sebaiknya alat ukur pada alat memiliki tahanan untuk mendapatkan press yang maksimal. 3. Jika ingin diproduksi massal, biaya produksi dapat diminimalkan. 4. Perlunya sosialisasi kepada masyarakat agar hasil perancangan tersebut dapat berguna dan diharapkan dapat diaplikasikan langsung pada masyarakat.

22 PERANCANGAN MESIN AMPIA BERKAPASITAS 10 KG/JAM Rasta 1) , Abdul Rahman 2)