1. Dokumen tersebut membahas tentang pengujian kinerja mesin pencacah biji jagung dengan menggunakan motor listrik sebagai sumber dayanya. Mesin ini digunakan untuk memecahkan biji jagung menjadi butiran-butiran kecil. 2. Beberapa komponen utama mesin tersebut adalah kerangka, motor listrik, puli, poros, dan mata pisau. 3. Pengujian dilakukan dengan mengukur kapasitas mesin dalam satuan kg/jam p

1. 1
I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Penggunaan alat dan mesin pertanian sudah sejak lama digunakan dan
perkembangannya mengikuti dengan perkembangan kebudayaan manusia. Pada
awalnya alat dan mesin pertanian masih sederhana dan terbuat dari batu atau kayu
kemudian berkembang menjadi bahan logam. Susunan alat ini mula-mula
sederhana, kemudian sampai ditemukannya alat mesin pertanian yang kompleks.
Dengan dikembangkannya pemanfaatan sumber daya alam dengan motor secara
langsung mempengaruhi perkembangan dari alat mesin pertanian.
Sesuai dengan definisi mekanisasi pertanian (agriculture mechanization),
maka penggunaan alat mekanisasi pertanian adalah untuk meningkatkan daya
kerja manusia dalam proses produksi pertanian dan dalam setiap tahapan dari
proses produksi tersebut selalu memerlukan alat mesin pertanian.
Untuk memenuhi kebutuhan pangan dengan kualitas yang baik, maka
produk pertanian harus memiliki penanganan pasca panen yang baik. Penanganan
pasca panen dilakukan dengan memperhatikan tingkat standarisasi mutu yang
diizinkan.
Hal ini menimbulkan ide-ide dalam mengembangkan pengolahan bahan
hasil pertanian menjadi produk olahan lebih lanjut, beberapa teknik pengolahan
pangan yang sering dilakukan adalah menghilangkan lapisan luar yang tidak
diinginkan (mengupas), memotong, memarut, pembagian dan pelunakan,
pemerasan, emulsifikasi, fermentasi, pemasakan (perebusan, pendidihan,
1

2. 2
penggorengan, pengukusan, pemanggangan, penyangraian), pengpresan,
pengeringan semprot, pengepakan dan pasteurisasi.
Jagung merupakan bahan pangan yang berperan penting dalam
perekonomian Indonesia, dan merupakan pangan tradisional atau makanan pokok
di beberapa daerah. Kandungan gizi jagung tidak kalah dengan beras atau terigu,
bahkan jagung memiliki keunggulan karena merupakan pangan fungsional dengan
kandungan serat pangan, unsur Fe dan beta-karoten (pro vitamin A) yang tinggi
(Suarni, 2001).
Penggilingan adalah salah satu cara untuk memecah dan memperkecil
partikel bahan sehingga volumenya menjadi lebih kecil untuk mempermudah
penyimpanan dan pengemasan, serta diharapkan bisa meningkatkan daya guna
dan manfaat bahan. Jagung giling merupakan bahan pokok dalam pembuatan
makanan ternak yang banyak dikonsumsi oleh perternak besar dan kecil. Sebagai
bahan pokok makanan ternak maka tingkat kehalusan gilingan dari jagung harus
disesuaikann dengan usia binatang, apakah untuk penggemukan atau produksi
karena berpengaruh terhadap pertumbuhan ternak (Hall, 1983).
Dalam proses sistem kerja mesin pencacah jagung mengunakan tenaga
pengerak motor bensin sebesar 5,5 HP dengan spesifikasi putaran 3600 rpm.
Motor bensin adalah sumber daya dari alat pencacah jagung ini. Putaran dari
motor bensin ini dikonversikan melalui puli dan poros lalu pada mata pisau yang
digunakan untuk melakukan pencacah.

3. 3
1.2 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian adalah untuk menguji kinerja mesin pencacah biji
jagung dengan tenaga pengerak motor listrik.
1.3 Manfaat Penelitian
Untuk mengetahui beberapa kapasitas mesin pencacah biji jagung dengan
menggunakan beberapa variasi putaran dari pengerak motor listrik (kg/jam).

4. 4
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Morfologi Jagung
Jagung (Zea mays L) adalah tanaman semusim dan termasuk jenis
rumputan/graminae yang mempunyai batang tunggal, meski terdapat
kemungkinan munculnya cabang anakan pada beberapa genotipe dan lingkungan
tertentu. Batang jagung terdiri atas buku dan ruas. Daun jagung tumbuh pada
setiap buku, berhadapan satu sama lain. Bunga jantan terletak pada bagian
terpisah pada satu tanaman sehingga lazim terjadi penyerbukan silang. Jagung
merupakan tanaman hari pendek, jumlah daunnya ditentukan pada saat inisiasi
bunga jantan, dan dikendalikan oleh genotipe, lama penyinaran, dan suhu
(Subekti, et al 2011).
Tabel 1. Komposisi Kimia Jagung Berdasarkan Bobot Kering
Komponen Biji Utuh Endosperma Lembaga
Kulit
Ari
Tip
Cap
Protein (%) 3,7 8,0 18,4 3,7 9,1
Lemak (%) 1,0 0,8 33,2 1,0 3,8
Serat Kasar (%) 86,7 2,7 8,8 86,7 -
Abu (%) 0,8 0,3 10,5 0,8 1,6
Pati (%) 71,3 87,6 8,3 7,3 5,3
Gula (%) 0,34 0,62 10,8 0,34 1,6
Sumber: Inglett (1987)
2.2 Mesin Pencacah Jagung
Menurut (Syahni, R. I. 2015) perancangan mesin pencacah jagung bertujuan
untuk menghasilkan butiran-butiran biji jagung dalam hal pencacahan sangat
diperhatikan bagian-bagian utama dalam perancangan adapun bagian-bagian
4

5. 5
pencacah jagung yaitu keragka alat, mata pisau, motor bensin, sabuk v, pulley dan
poros. Kerangka terbuat dari besi profil L atau disebut juga besi siku dengan
dimensi panjang 75 cm, lebar 47 cm dan tinggi 72 cm. Kerangka berfungsi
menopang dan mendukung konstruksi alat. Dengan adanya kerangka inilah
tempat melekatnya bagian-bagian lain seperti puli, motor bensin, poros dan lain-
lain.
Mesin pencacah jagung ini mengunakan tenaga pengerak motor bensin
sebesar 5,5 HP dengan spesifikasi putaran 3600 rpm dengan spesifikasi putaran
600 rpm dengan mengunakan puli pengerak berdiameter 12 inchi. Ketebalan
pencacahan mesin ini mencapai 2 - 3 mm dengan kapasitas kerja mesin 50 kg/jam.
2.3 Elemen- Elemen Alat Pencacah Biji Jagung
2.3.1 Kerangka Alat
Kerangka alat berfungsi sebagai pendukung komponen lainnya yang terbuat
dari besi besi yang berbentuk siku yang akan disambung dengan menggunakan
teknik pengelasan.
2.3.2 Motor Listrik
Mesin-mesin yang dinamakan motor listrik dirancang untuk mengubah
energi listrik menjadi energi mekanis, untuk menggerakkan berbagai peralatan,
mesin-mesin dalam industri, pengangkutan dan lain-lain. Setiap mesin sesudah
dirakit, porosnya menonjol melalui ujung penutup (lubang pelindung) pada
sekurang-kurangnya satu sisi supaya dapat dilengkapi dengan sebuah cakram

6. 6
sabuk mesin (pulley) atau sebuah gandengan untuk hubungan ke suatu penggerak
mula (generator) atau ke suatu mesin yang akan digerakkan (Daryanto, 2002).
Motor satu fase dengan kekuatan 1 HP banyak digunakan di industri-
industri rumah tangga, pabrik, bengkel, maupun perusahaan-perusahaan. Disebut
motor satu fase karena untuk menghasilkan tenaga mekanik, pada motor tersebut
dimasukkan tegangan satu fase. Untuk membentuk dua buah arus listrik
yang berbeda fase digunakan sistem penggeser fase sehingga dari satu fase listrik
yang dimasukkan akan membentuk listrik dua fase di dalam motor listrik.
Umumnya hal ini dapat dilaksanakan dengan memasang sebuah rangkaian
kumparan induktor maupun kapasitor secara seri pada kumparan bantu.
2.3.3 Bantalan
Bantalan adalah Elemen mesin yang menumpu poros berbeban, sehingga
putaran atau gerakan bolak baliknya dapat berlangsung secara halus, aman, dan
panjang umur.Bantalan harus cukup kokoh untuk memungkinkan poros serta
elemen mesin lainnya bekerja dengan baik. Jadi, bantalan dalam permesinan dapat
disamakan peranannya dengan pondasi pada gedung.(Sularso dan Suga, 2004)
Bantalan dapat diklasifikasikan atas dasar gerakan bantalan terhadap poros, yaitu :
1. Bantalan luncur. Pada bantalan ini terjadi gesekan antara poros dan bantalan
karena permukaan bantalan dengan perantara lapisan pelumas.
2. Bantalan gelinding. Pada bantalan ini terjadi gesekan gelinding antara bagian
yang berputar dengan yang diam melalui elemen gelinding.

7. 7
2.3.4 Poros
Poros merupakan salah satu bagian yang terpenting dari setiap mesin,
hampir semua mesin meneruskan tenaga bersama-sama dengan putaran. Peranan
utama dalam transmisi ini dipegang oleh poros. Beberapa hal yang perlu
diperhatikan dalam merencanakan sebuah poros, yaitu:
1. Kekuatan poros
Suatu poros transmisi dapat mengalami beban puntir atau lentur ataupun
gabungan antara puntir dan lentur. Juga ada poros yang mendapat beban tarik
atau tekan. Kelelahan, tumbukan atau pengaruh konsentrasi tegangan bila
diameter poros diperkecil atau biila poros mempunyai alur pasak, harus
diperhatikan. Sebuah poros harus direncanakan hingga cukup kuat untuk
menahan beban-beban di atasnya.
2. Kekakuan poros
Meskipun sebuah poros mempunyai kekuatan yang cukup tetapi jika lenturan
atau defleksi puntirnya terlalu besar akan mengakibatkan ketidaktelitian (pada
mesin perkakas) atau getaran dan suara. Karena itu, disamping kekuatan
poros, kekakuannya juga harus diperhatikan dan disesuaikan dengan macam
mesin yang akan dilayani poros tersebut.
3. Putaran kritis
Bila putaran suatu mesin dinaikkan maka pada suatu harga putaran tertentu
dapat terjadi getaran yang luar biasa besarnya. Putaran ini disebut putaran
kritis. Hal ini dapat mengakibatkan kerusakan pada poros dan bagian-bagian

8. 8
lainnya. Poros harus direncanakan hingga putaran kerjanya lebih rendah dari
putaran kritisnya.
4. Korosi
Bahan-bahan poros yang terancam kavitasi, poros-poros mesin yang berhenti
lama dan poros propeler dan pompa yang kontak dengan fluida yang korosif
sampai batas-batas tertentu dapat dilakukan perlindungan terhadap korosi.
2.3.5 Puli
Puli berfungsi untuk memindahkan daya dan putaran yang dihasilkan dari
motor yang selanjutnya diteruskan lagi ke v-belt dan akan memutar poros. Puli
dibuat dari besi cor atau dari baja. Puli kayu tidak banyak lagi dijumpai. Untuk
konstruksi ringan diterapkan puli dari paduan aluminium (Stolk dan Kros, 1981).
Untuk menghitung kecepatan atau ukuran roda transmisi, putaran transmisi
penggerak dikalikan diameternya adalah sama dengan putaran roda transmisi yang
digerakkan dikalikan dengan diameternya.


1
:
1
2
1
 u
ud
D
n
n
p
p
…………………………………………………………1)
Kecepatan linier sabuk-V (m/s) adalah
100060
2


nd
V
p
……………………………………………………………………2)
Pemasangan puli dapat dilakukan dengan beberapa cara yaitu:
- Horizontal, pemasangan puli dapat dilakukan dengan cara mendatar
dimana pasangan puli terletak pada sumbu mendatar.

9. 9
- Vertikal, pemasangan puli dilakukan secara tegak dimana letak
pasangan puli adalah pada sumbu vertikal. Pada pemasangan ini akan
terjadi getaran pada bagian mekanisme serta penurunan umur sabuk.
(Mabie dan Ocvirk, 1967).
2.3.6 Sabuk V
Sabuk V terbuat dari karet dan mempunyai penampang trapesium. Sabuk V
dibelitkan di sekitar alur pulley yang berbentuk V pula. Transmisi sabuk yang
bekerja atas dasar gesekan belitan mempunyai beberapa keuntungan karena murah
harganya, sederhana konstruksinya dan mudah untuk mendapatkan perbandingan
putaran yang diinginkan. Kekurangan yang ada pada sabuk ini adalah terjadinya
slip antara sabuk dan pulley sehingga tidak dapat dipakai untuk putaran tetap atau
perbandingan transmisi yang tetap (Daryanto, 1993).
Menurut Smith dan Wilkes (1990), apabila pemindahan daya menggunakan
dua roda transisi, maka hubungan antara jarak kedua titik pusat sumbu roda
transisi dengan panjang sabuk dapat ditentukan dengan rumus:
𝐿 = 2𝐶 + 1,57 (𝐷 + 𝑑)
(𝐷−𝑑)2
4𝐶
.............................................................................3)
dimana:
L = Panjang efektif sabuk (mm)
C = Jarak antara kedua sumbu roda transmisi (mm)
D = Diameter luar efektif roda transmisi yang besar (mm)
d = Diameter luar efektif transmisi yang kecil (mm)

10. 10
2.4 Pengujian Kapasitas Kerja Mesin
Kapasitas kerja suatu alat atau mesin didefenisikan sebagai kemampuan alat
dan mesin dalam menghasilkan suatu produk (contoh: Ha, Kg, Lt) pe rsatuan
waktu (jam). Dari satuan kapasitas kerja dapat dikonversikan menjadi satuan
produk per kW per jam, bila alat/mesin itu menggunakan daya penggerak motor.
Jadi satuan kapasitas kerja menjadi: Ha.jam/kW, Kg.jam/kW, Lt.jam/kW.
Persamaan matematisnya dapat ditulis sebagai berikut: Kapasitas Alat = Produk
yang dihasilkan Waktu (Daywin, dkk, 2008).
2.4.1 Pengujian Kapasitas Teoritis
Kapasitas Teoritis (theoritical capacity), merupakan kapasitas maksimum
yang mungkin digunakan dari suatu sistem manufaktur dengan mengasumsikan
kondisi ideal. jika suatu pusat kerja memiliki 3 mesin dan dijadwalkan untuk
beroperasi normal selama 8 jam/hari, 5 hari/minggu, maka kapasitas teoritisnya
adalah : 3 x 8 x 5 = 120 jam/minggu.
2.4.2 Pengujian Kapasitas Efektif
Kapasitas Efektif adalah maksimum output dimana proses atau perusahaan
dapat beroperasi secara ekonomis pada kondisi normal. Pengukuran kapasitas
efektif alat dilakukan dengan membagi berat bahan yang diolah terhadap waktu
yang diperlukan selama pengolahan .
2.5 Efisiensi Kerja Mesin.
Untuk mengetahui efisiensi mesin pengupas kulit ari kopi didapat dengan
cara membagi antara kapasitas pengupasan dengan kapasitas hasil pemisahan (biji
yang dihasilkan dengan persamaan sebagai berikut:

11. 11
%100
Cs
Cp
 ....................................................................................... (4)
Dimana:
 = Efisiensi (%)
Cp = Kapasitas Pengupasan (kg)
Cs = Kapasitas Pemisahan (kg)

12. 12
III. METODELOGI
3.1 Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini akan dilaksanakan pada bulan November sampai dengan
Desember 2016 di Laboratorium Perbengkelan Program Studi Teknologi
Industri Pertanian (TIP) Politeknik Indonesia Venezuela (POLIVEN).
3.2 Alat dan Bahan
Peralatan yang digunakan dalam penelitian adalah satu unit mesin pencacah
biji jagung, tang, obeng, palu, stopwatch, tachometer, timbangan digital, alat-alat tulis dan
peralatan pendukung lainnya.
Pengujian kecepatan yang digunakan dalam penelitian antara lain puli dengan
diameter 3 inchi, 5 inchi, dan 7 inchi, sedangkan bahan uji yang digunakan adalah biji
jagung yang sudah matang dan sudah dikeringkan.
3.3 Metode Penelitian
Penelitian ini secara eksperimen menggunakan Rancangan Acak Kelompok
(RAK). Dengan pola faktorial, Dalam penelitian ini ada tiga parameter yang
digunakan yaitu: Kapasitas Kerja Mesin (KKM), Persentase biji jagung yang
tercacah (PBJT) dan Efisiensi Pencacah (EP).
3.4 Sumber Data
Sumber data yang digunakan dalam penelitian data primer. Data primer
yaitu Data yang pertama kali dicatat dan dikumpulkan oleh penulis. Data primer
12

13. 13
dalam penelitian ini diperoleh dengan melakukan pengamatan dari hasil pencacah
biji jagung terhadap pengaruh variasi putaran poros.
3.5 Tahapan Penelitian
Adapun tahapan penelitian sebagai berikut:
1) Mempelajari ukuran biji jagung yaitu melakukan pengukuran biji
jagung dengan mengunakan jangka sorong, pengukuran dilakukan
pada beberapa biji jagung yang dilakukan secara acak. Hasil
pengukuran yang didapat adalah tinggi biji kopi (T), dan diameter biji
jagung.
2) Penentuan jumlah bahan yaitu bahan yang digunakan dalam
pencacahan biji jagung yaitu 2 kg, 3 kg, dan 4 kg, pencacahan biji
jagung dilakukan sebanyak dua kali ulangan.
3) Penentuan kecepatan putaran poros dengan mengunakan 3 jenis puli
yaitu: 3 inchi, 5 inchi dan 7 inchi.
4) Analisis hasil terhadap Kapasitas Kerja Mesin (KKM), Persentase
biji jagung yang tercacah (PBJT) dan Efisiensi Pencacah (EP).
3.6 Teknik Pengumpulan Data
1. Kapasitas Kerja Mesin (Kg/jam)
Sulistiadi (2007) menyebutkan bahwa kapasitas kerja mesin secara actual
dapat dihitung dengan menggunakan persamaan sebagai berikut.
KKM = BB/t …………………………………………………………………5)
Dimana :

14. 14
KKM : Kapasitas Kerja Mesin (kg/jam)
BB : Berat Bahan awal (kg)
t : Waktu pengupasan (jam)
2. Persentase biji jagung yang tercacah
𝑃𝑒𝑟𝑠𝑒𝑛𝑡𝑎𝑠𝑒 𝑏𝑖𝑗𝑖 𝑗𝑎𝑔𝑢𝑛𝑔 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑡𝑒𝑟𝑐𝑎𝑐𝑎ℎ =
𝐵𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑏𝑖𝑗𝑖 𝑗𝑎𝑔𝑢𝑛𝑔 𝑡𝑒𝑟𝑐𝑎𝑐𝑎ℎ
𝐵𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑏𝑖𝑗𝑖 𝑗𝑎𝑔𝑢𝑛𝑔
𝑥 100%.(6)
3. Efisiensi Pencacahan
Pencacahan biji jagung diperoleh dengan membagi kapasitas kerja alat
dengan kapasitas teoritis yang diperoleh dari mesin atau dapat dituliskan dengan
rumus:
 𝑚𝑒𝑠𝑖𝑛 =
𝑂𝑢𝑡𝑝𝑢𝑡
𝐼𝑛𝑝𝑢𝑡
𝑥 100% ................................................................................(7)
Dimana:
 = Efisiensi Pencacah (%)
Output = kapasitas Kerja Alat (kg/jam)
Input = Kapasitas Teoritis (kg/jam) => Input = n.j.  .1 kg/detik(s)
Dimana:
n = Rotasi Putar Permenit (rpm) dinamo listrik
j = jumlah mata pisau pencacah
 = Massa jenis biji jagung
s = waktu yang setelah pencacah.