Terbit online pada laman web jurnal http://ejournal2.pnp.ac.id/index.php/jtm

## J URNAL T eknik M esin
Vol. 15 No. 2 (2022) 115 - 120      ISSN Media Elektronik: 2655-5670

## Rancang Bangun Mesin Pencetak Bakso
Nofrinaldi Saputra 1 , Muchlisinalahuddin 2 , Armila 3 1,2,3 Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Sumatera Barat
1 nsracing20@gmail.com 2 muchlisinalahuddin.tm98@gmail.com 3 kimmylala74@gmail.com

## Abstract
This  research  to  design  a  smaller  and  easy  to  operate  meatball  maker  machine.  This  design  will  simplify,  speed  up  and minimize  the  energy  expended  in  the  meatball  maker  machine.  Simulation  of  frame  strength  using  Solidwork  2018.  The simulation  value  of  von  Mises  stress  on  the  frame  is  with  a  maximum  stress  of  10,550,430.00  N/m2  and  a  minimum  of 90,629  N/m2  with  a  yield  strength  of  250,000,000.00  N/m2.  Displacement  in  the  simulation  of  displacement  is  with  a maximum value of 0.154 mm and a minimum of 0.000 mm. The value of the safety factor from the simulation results is 24. Static simulation results of the strength of the meatball printing machine frame using ASTM A36 Steel L 30 mm x 30 mm 3 mm thick with a load of 25 kg, the frame is able to withstand engine performance during operation.
Keywords: meatball maker, 3D simulation, frame strength.

## Abstrak
Penelitian  ini  adalah  untuk  merancang  sebuah  mesin  pencetak  bakso  yang  lebih  kompak  dan  mudah  untuk  dioperasikan. Mesin  ini  dirancang  untuk  mempermudah,  mempercepat  dan  meminimalisir  tenaga  yang  dikeluarkan  dalam  proses pencetakan  bakso.  Simulasi  kekuatan  rangka  menggunakan Solidwork 2018.  Nilai  simulasi strees  von  mises pada  rangka adalah  dengan  tegangan  maksimum  10.550.430,00  N/m 2 dan  minimum  90.629  N/m 2 dengan yield  strength 250.000.000,00 N/m 2 . Displacement pada simulation  displacement adalah  dengan  nilai  maksimum  0,154  mm  dan  minimum  sebesar  0,000 mm.  Nilai factor  of  safety dari  hasil  simulasi  adalah  24.  Hasil  simulasi  statis  kekuatan  rangka  mesin  pencetak  bakso menggunakan besi profil L ASTM A36 Steel 30 mm x 30 mm tebal 3 mm dengan beban 25 kg, rangka tersebut mampu untuk menahan kinerja mesin selama pengoperasian.
Kata kunci: pencetak bakso, simulasi 3D, kekuatan rangka.

## 1. Pendahuluan
Bakso  merupakan  suatu  produk  olahan  daging  yang paling digemari masyarakat Indonesia disajikan dalam keadaan  panas  dan  mempunyai  nilai  gizi  yang  tinggi dari protein hewani yang bermanfaat untuk kesehatan. Bahan  baku  bakso  adalah  daging,  bahan  pengisi, bahan  pengikat,  dan  bahan-bahan  tambahan  lainnya. Jenis daging yang biasa digunakan adalah daging sapi, meskipun  dapat  juga  digunakan  daging  ayam,  daging kelinci atau daging dari hewan ternak yang lain [1].
Dalam  pembuatan  bakso  diawali  dengan  menggiling daging.  Kemudian  dilakukan  proses  pencetakan  dan perebusan.  Pada  proses  pencetakan umumnya pembuat  bakso  masih  mencetak  dengan  cara  manual. Kelemahan  proses  pencetakan  bakso  secara  manual ini memakan waktu dan tenaga yang banyak.
Salah  satu  cara  mengatasi  masalah  di  atas  dengan menggunakan  mesin  pencetak  bakso.  Kelebihan menggunakan  mesin  ini  adalah  bisa  meningkatkan efisiensi waktu dan kebersihannya [2].
A. Motor Listrik
Motor listrik merupakan sebuah perangkat elektromagnetik,  yang  dapat  mengubah  energi  listrik menjadi  energi  mekanik.  Energi  mekanik  yang dihasilkan  dapat  digunakan  untuk  memutar  impeller pompa,  fan  atau  blower,  menggerakkan  kompresor, mengangkat  bahan  dan  lain  sebagainya.  Motor  listrik terbagi  menjadi  dua  jenis,  yaitu  motor  listrik  arus searah  (DC)  dan  motor  listrik  arus  bolak  balik  (AC) [4].

## Gambar 1. Motor listrik
Motor  listrik  yang  digunakan  pada  perancangan  alat ini  adalah  motor  AC  seperti  pada  Gambar  1.  Motor AC  ( alternating  current )  dapat  bekerja  dalam hubungan  dengan  tegangan  sumber  AC,  sehingga konstruksi dari motor AC juga berbeda pada gulungan rotor maupun statornya.
B. Pulley
Gambar 2. Pulley
Puli  atau pulley (Gambar  2)  adalah  suatu  elemen mesin yang digunakan untuk meneruskan putaran dari suatu  poros  ke  poros  yang  lain  sehingga  terjadi perubahan  energi.  Adapun  fungsi  lain  dari pulley adalah  untuk  menghantarkan  daya.  Bahan  pembuatan pulley yang  sering  digunakan  adalah  besi,  baja, alumunium dan kayu [5]. Rasio transmisi pada pulley adalah perbandingan antara kecepatan pulley penggerak  dengan pulley yang  digerakkan  atau perbandingan  diameter pulley yang    digerakkan dengan diameter pulley penggerak.

## C. Sabuk
Gambar 3. Sabuk v ( v-belt )
Sabuk  adalah  salah  satu  penghubung  dari  suatu transmisi  putar  di  mana  menghubungkan  puli penggerak ke puli kedua dengan tujuan memindahkan daya.  Cara  kerja  sabuk  (Gambar  3)  adalah  puli penggerak  membawa  sabuk  bergerak,  sabuk  akan menggerakkan  puli  kedua  yang  digerakkan  lewat gesekan antara sabuk dan puli penggerak. Gesekan ini
ditimbulkan  oleh  gaya  yang  bekerja  dalam  kedua bagian  puli.  Sabuk  teridiri  dari  beberapa  jenis  yaitu sabuk datar ( flat belt ), sabuk v ( v-belt ) dan sabuk gigi ( timing belt ) [5].
D. Poros
Poros adalah salah satu bagian terpenting dari sebuah mesin. Poros (Gambar 4) merupakan salah satu bagian elemen  mesin  yang  berfungsi  untuk  menumpu, meneruskan  putaran  dan  daya.  Hampir  semua  mesin meneruskan  daya  dan  putaran  menggunakan  poros [5].
Gambar 4. Poros
E. Blok Bantalan ( Pillow Block )
Pillow block adalah sebuah alas yang digunakan untuk mendukung kerja poros dengan bantuan dari bantalan (bearing) yang sesuai dan beragam aksesoris. Material kerangka  mesin  untuk  pillow  block  biasanya  terbuat dari cor baja. Dalam pembuatan alat ini menggunakan blok  bantalan  (UCP  204)  seperti  dapat  dilihat  pada Gambar 5. Tipe-tipe pillow block :
1.  UCP (Pillow Block Unit)
2.  UCF (Flange Unit With 4Bolts)
3.  UCFL (Flange Unit With 2 Bolts)
4.  UCFC (Piloted Round Flange Unit)
5.  UCT (Take UP Unit)
Gambar 5. Blok bantalan

## F. Roda Gigi
Roda  gigi  digunakan  untuk  mentransmisikan  daya besar  dan  putaran  yang  tepat.  Roda  gigi  seperti  pada Gambar  6  memiliki  gigi  disekelilingnya,  sehingga penerusan  daya  dilakukan  oleh  gigi-gigi  kedua  roda yang  saling  bersinggungan.  Roda  gigi  sering digunakan karena dapat meneruskan putaran dan daya yang lebih bervariasi [5].
Jurnal Teknik Mesin (JTM) Vol . 15 No. 2 (2022) 115 - 120
Gambar 6. Roda gigi
G. ASTM A36 Steel Profil L
Secara  umum  baja  karbon  ASTM  A36 steel  carbon mengandung 0,05%–0,30% carbon dimana dibutuhkan  kemurnian  baja  dengan carbon rendah sehingga  mudah  ditempa  dan  mudah  diproses. Dimana penggunaan carbon 0,05%–0,20% di peruntukan  untuk  pembuatan automobile  bodies , buildings (bangunan), pipes , chains (rantai), rivets (paku  keling), screws (sekrup), nails (paku). Sedangkan carbon 0,20%–0,30%  digunakan  untuk pembuatan gears (roda  gigi), shafts (poros), bolts (baut), forgings (penempaan), bridges (jembatan) [6]. Jenis  profil  yang  digunakan  dapat  dilihat  pada Gambar 7.

## Gambar 7. Besi profil L
H. Pengelasan SMAW
Pengelasan  adalah  proses  penyambungan  dua  bagian logam  dengan  cara  melelehkan  kedua  ujung  bagian logam  yang  disambung,  serta  dengan  atau  tanpa logam pengisi, kemudian didinginkan secara bersama. Sambungan las termasuk klasifikasi sambungan tetap, karena  sambungan  ini  tidak  dapat  dibongkar  pasang tanpa  merusak  material  penyambung  dan  material yang disambung (logam induk).
Sistem  pengelasan Shield  Metal  Arc  Welding (SMAW).  Sebuah  proses  penyambungan  logam seperti  pada  Gambar  8  yang  menggunakan  energi panas  untuk  mencairkan  benda  kerja  dan  elektroda (bahan pengisi). Energi panas pada proses pengelasan SMAW  dihasilkan  karena  adanya  lompatan  ion (katoda  dan  anoda)  listrik  yang  terjadi  pada  ujung elektroda dan permukaan material.

## 2. Metode Penelitian
Pada  penelitian  ini  dilakukan  simulasi  kekuatan rangka  mesin  pencetak  bakso  menggunakan software Solidworks 2018. Software tersebut  membantu  dalam melakukan  penganalisaan  desain  rangka  hingga mendapatkan  hasil  berupa stress , displacement dan strain pada  struktur  rangka  yang  dibuat,  selain  hal tersebut Solidworks memberikan  dua  hasil  analisa yaitu  berupa  simulasi  dan  berupa  data  angka, keuntungan  lain  yaitu  biaya  yang  digunakan berkurang  dan  waktu  bisa  dipercepat  [9].  Material yang digunakan ASTM A36 Steel profil L 30mm x 30 mm  dan  beban  yang  akan  diberikan  pada  simulasi rangka  mesin  pencetak  bakso  adalah  25  kg.  Desain gambar  rangka  mesin  pencetak  bakso  dapat  dilihat pada Gambar 9 dan simulasinya pada Gambar 10.
Gambar 9. Desain rangka mesin pencetak bakso
A. Simulasi Rangka
Langkah-langkah melakukan simulasi pada rangka mesin  pencetak  bakso  menggunakan Solidworks 2018:
1.  Pilih  Simulation–klik  pilihan  dari Study
Advisor – lalu klik New Study .
Jurnal Teknik Mesin (JTM) Vol . 15 No. 2 (2022) 115 - 120
2.  Klik kolom static lalu klik ok.
Gambar 10. Simulasi rangka mesin pencetak bakso yang disimulasikan
3. Melakukan  input  material  pada  rangka, caranya dapat dilihat pada Gambar 11.
Gambar 11. Melakukan input material ASTM A36
4. Melakukan  input  area fixed  geometry (gambar 12) dengan  cara  pilih  ikon Fixtures  Advisor dan  pilih Fixed  Geometry. Fixtures  advisor yang  fungsinya  sebagai  penetapan  atau  titik tumpuan terhadap stress pada rangka [8].
Gambar 12. Melakukan input area fixed geometry pada rangka
5. Pemberian  beban  pada  rangka  dengan  cara pilih  ikon External  Loads  Advisor dan  pilih ikon Force ,  seperti  dapat  dilihat  pada  Gambar 13.
Gambar 13. Pemberian beban pada bagian rangka
6. Melakukan mesh pada  model  rangka  dengan cara pilih ikon Mesh pada bagian kiri, dan pilih Create  Mesh .  Tata  cara  melakukannya  dapat dilihat pada Gambar 14.
Jurnal Teknik Mesin (JTM) Vol . 15 No. 2 (2022) 115 - 120

## Gambar 14. Melakukan mesh
7. Menjalankan  simulasi  dengan  cara  pilih  ikon Run This Study dapat dilihat pada Gambar 15.

## Gambar 15. Menjalankan simulasi

## 3.   Hasil dan Pembahasan
Setelah dilakukan simulasi kekuatan rangka menggunakan software  Solidworks 2018  dengan pemberian beban 25 kg, didapat data nilai von mises , displacement dan factor  of  safety rangka  mesin pencetak bakso.
A. Data Simulation Stress (Von Mises)
Von mises stress adalah resultan dari semua  tegangan yang  terjadi  diturunkan  dari principal  axes dan berhubungan  dengan principal  stress [7].  Nilai  yang didapat  dari  simulasi streesvon  mises (gambar  16), yang terjadi pada rangka yang dibebani adalah dengan tegangan maksimum sebesar 10.550.430,00 N/m 2 dan minimum  sebesar  90.629  N/m 2 dengan yield  strength sebesar 250.000.000,00 N/m 2 .
Gambar 16. Hasil simulation stress von misses B. Data Simulation Displacement
Gambar 17. Hasil simulation displacement ( resultant displacement )
Simulation  displacement (gambar  17)  merupakan simulasi  perubahan  bentuk  pada  benda  yang  diberi gaya. Displacement pada simulation  displacement gambar  diatas  adalah  dengan  nilai  maksimum  0,154 mm dan minimum sebesar 0,000 mm.
Jurnal Teknik Mesin (JTM) Vol . 15 No. 2 (2022) 115 - 120

## C. Data Factor of Safety
Gambar 18. Hasil simulation  factor of safety
Factor of safety merupakan nilai keamanan pada suatu desain.  Faktor  keamanan  diperhitungkan  dengan acuan  pada  hasil  bagi  dari  besar  tegangan  ijin  ( yield strength )  dibagi  dengan  besar  tegangan  yang  terjadi [7].  Besar factor  of  safety (gambar  18)  pada  rangka yang dibebani adalah dengan nilai maksimum sebesar 2.758 dan minimum sebesar 24. Nilai factor of safety yang  didapat  dari  hasil  simulasi  adalah  24,  dari  nilai tersebut  maka  rangka  aman  dan  layak  untuk digunakan.

## 4.   Kesimpulan
Setelah  melakukan  simulasi  kekuatan  rangka  mesin pencetak  bakso  menggunakan software  Solidworks 2018  yang  diberi  beban  25  kg  didapat  nilai  tegangan yang  terjadi  pada  rangka  mesin  pencetak  bakso berkisar  antara  90.629  N/m 2 hingga  10.550.430,00 N/m 2 .  Nilai  tegangan  yang  didapat  masih  jauh  di bawah  nilai yield  strength material,  sehingga  rangka tersebut  mampu  menahan  tegangan  yang  terjadi  dan layak untuk digunakan.

## Daftar Rujukan
[1] I. P. Putri and Romiyadi, “Perancangan dan Pembuatan Mesin Penggiling  Daging  dan  Pengaduk  Adonan  Bakso,” J.  Tek. Mesin , vol. 7, no. 1, pp. 14–19, 2017.
[2] A.  Y.  Aminy,  “Rancang  Bangun  Mesin  Pencetak  Bakso,” Proceeding  Semin.  Nas.  Tah.  Tek.  Mesin  XII  (SNTTM  XII) , 2013.
[3] A. Tangkemanda, M. Iswar, A. Pongtandi, and R. L. Kastanya, “Rancang  Bangun  Mesin  Pencetak  Bakso  Berskala  Industri Rumah  Tangga,” J.  Sinergi  Jur.  Tek.  Mesin ,  2019,  doi: 10.31963/sinergi.v15i2.1191.
[4] Denny  R.  Pattiapon,  Jacob  J.  Rikumahu,  Marselin  Jamlaay. 2019.  Penggunaan    Motor  Sinkron  Tiga  Phasa  Tipe  Salient Pole  Sebagai  Generator  Sinkron.  Jurnal  simetrik  vol.9,  no.2, desember 2019.
[5] Sularso,  &  Suga,  K.  (2008). Dasar  Perencanaan  dan Pemilihan  Elemen  Mesin. Cetakan  12.  PT  Pradaya  Paramita. Jakarta.
[6] T.  Nasution, Modul  1  Material  Baja  Sebagai  Bahan  Struktur . 2011
[7] F.  A.  Budiman,  A.  Septiyanto,  S.  Sudiyono,  A.  D.  N.  I. Musyono,  and  R.  Setiadi,  “Analisis  Tegangan  von  Mises  dan Safety Factor pada Chassis Kendaraan Listrik Tipe In-Wheel,” J.  Rekayasa  Mesin ,  vol.  16,  no.  1,  p.  100,  2021,  doi: 10.32497/jrm.v16i1.1997.
[8] A. A. Kharisma and M. E. Marsaoly, “Analisis Kegagalan Pada Rangka  Mesin  Perontok  Padi  Kapasitas  1  Ton  /  Jam Menggunakan Metode Von Misses,” vol. 20, no. 2, pp. 13–18, 2020
[9] I.  Setiawan  and  Jumari,  “Perencanaan  kontruksi  mesin penggiling dengan sistem roda gigi,” pp. 1–11, 2007.
[10] E.  Prasetyo,  R.  Hermawan,  M.  N.  I.  Ridho,  I.  I.  Hajar,  H. Hariri,  and  E.  A.  Pane,    “Analisis  Kekuatan  Rangka  Pada Mesin  Transverse  Ducting  Flange  (TDF)  Menggunakan Software  Solidworks,” Rekayasa ,  vol.  13,  no.  3,  pp.  299–306, 2020, doi: 10.21107/rekayasa.v13i3.8872.