Vol. 11  No. 01 (2019) p-ISSN : 2089-5550 e-ISSN : 2621-3397
Rancang Bangun Mesin Pengayak Pasir Untuk Meningkatkan Produktivitas Pengayakan Pasir Pada Pekerja Bangunan (Angga Sateria)

## Rancang Bangun Mesin Pengayak Pasir Untuk Meningkatkan Produktivitas Pengayakan Pasir Pada Pekerja Bangunan
Angga Sateria 1 , Eko Yudo 2 , Zulfitriyanto 3 , Sugiyarto 4 , Rina Melati 5 , Bimas E. Saputra 6 , Ikhya Naufal 7 1,2,3,4,5,6,7 Jurusan Teknik Mesin, Politeknik Manufaktur Negeri Bangka Belitung, Sungailiat angga@polman-babel.ac.id

## Abstract
One  of  the  materials  used  in  the  building  process  is  sand  particle.  Sand  with  uniform  size  is generally obtained from manual sifting processes that require a lot of human power and long sieving time, so a sand sieving machine is needed to minimize the use of human power and sieving time. The design is focused  on  sifting  sand  manually  into  sieving using  a  machine.  The  design  of  the  machine  uses  design software to create a picture of the arrangement and working drawings of the components of the sand sieving machine. Based on the results of the trials that have been carried out, the machine can sift 5 kg of sand for 1.02 minutes and for 10 kg of sand can be sifted for 1.30 minutes.
Keywords : sand; sieving machine; work productivity

## Abstrak
Salah  satu  material  yang  digunakan  dalam  proses  pembuatan  bangunan  adalah  pasir.  Pasir dengan ukuran seragam umumnya didapat dari proses pengayakan manual yang membutuhkan banyak tenaga manusia serta waktu pengayakan yang lama, sehingga perlu dibuat mesin pengayak pasir untuk miminimalisir  penggunaan  tenaga  manusia  dan  waktu  pengayakan.  Perancangan  difokuskan  pada pengayakan  pasir  secara  manual  ke  pengayakan  dengan  menggunakan  mesin.  Perancangan  mesin menggunakan  software  design  untuk  dibuatkan  gambar  susunan  dan  gambar  kerja  dari  komponen- komponen mesin pengayak pasir. Berdasarkan hasil uji coba yang telah dilakukan, Mesin dapat mengayak pasir seberat 5 kg selama 1,02 menit dan untuk pasir seberat 10 kg dapat terayak selama 1,30 menit.
Kata kunci: pasir; mesin pengayak; produktifitas kerja

## 1. PENDAHULUAN
Pasir  adalah  salah  satu  material  yang  digunakan  untuk  membuat  bangunan.  Butiran  pasir umumnya berukuran antara 0,0625 mm sampai 2 mm [1]. Materi pembentuk pasir adalah silikon dioksida. Material  pasir  pada  dasarnya  terdiri  dari  pasir  yang  masih  bercampur  dengan  kerikil  dan  batu.  Proses untuk  mendapatkan  material  pasir  yang  siap  pakai  masih  menggunakan  cara  manual.  Pasir  yang  akan digunakan  harus  dilakukan  proses  pengayakan  terlebih  dahulu  sebelum  digunakan  untuk  bahan konstruksi  bangunan.  Pengayakan  adalah  sebuah  cara  pengelompokan  butiran  yang  akan  dipisahkan menjadi satu atau beberapa kelompok. Pengayakan merupakan pemisahan berbagai campuran partikel kasar dan halus dengan menggunakan ayakan. Proses pengayakan juga digunakan sebagai pembersih dan pemisah  yang  ukurannya  berbeda  dengan  bahan  baku.  Selain  itu,  pengayakan  juga  memudahkan  kita untuk mendapatkan serbuk pasir dengan ukuran yang seragam. Butiran pasir yang mempunyai ukuran lebih kecil dari diameter lubang akan lolos dan butiran pasir yang mempunyai ukuran lebih besar akan tertahan pada permukaan lubang ayakan. Bahan-bahan yang lolos melewati lubang ayakan mempunyai ukuran yang seragam dan bahan yang tertahan dikembalikan untuk dilakukan pengayakan ulang. Proses pengayakan biasanya masih menggunakan manual atau secara konvensional yang dilakukan 2 orang atau secara bergantian sebagai operator. Proses pengayakan biasanya dilakukan secara horizontal atau maju mundur  [2].  Pasir  dengan  ukuran  seragam  umumnya  didapat  dari  proses  pengayakan  manual  yang membutuhkan banyak tenaga manusia serta waktu pengayakan yang lama. Untuk meminimalkan waktu
pengayakan  pasir,  diperlukan  mesin  pengayak  pasir  yang  effisien  dan  ekonomis.  Penggunaan  tenaga manusia pada mesin ini hanya sebagai operator dan penumpah pasir, karena butiran pasir yang halus dan yang  kasar  akan  tertampung  oleh  masing-masing  wadah  yang  telah  disediakan.  Keuntungan  lain  yang dapat  diperoleh  dari  penggunaan  mesin  pada  pengayakan  pasir  adalah  tenaga  yang  digunakan  relatif sedikit dan hasil produksi pun jauh lebih banyak dibandingkan dengan yang menggunakan sistem manual [3].
Berdasarkan hasil survei yang telah dilakukan ke beberapa pekerja bangunan, proses pengayakan membutuhkan tenaga yang cukup besar dan waktu yang lebih banyak. Untuk setiap karung yang berisi 50 kg  pasir,  membutuhkan  waktu  pengayakan  20  menit.  Proses  pengayakan  ini  masih  menggunakan  alat konvensional dengan 2 orang sebagai operator hal ini tentu akan membutuhkan waktu dan biaya yang relatif  besar.  Dengan  demikian  agar  proses  pengayakan  pasir  lebih  cepat  dan  dapat  meningkatkan effisiensi  kerja,  mesin  pengayak  pasir  menggunakan  mekanisme  piringan  ayak  dengan  metode  gerak eksentrik  diharapkan  dapat  meningkatkan  produktifitas  kerja  operator  dengan  tujuan  agar  proses pengayakan  mengalami  peningkatan  terhadap  hasil  pengayakan  pasir  serta  dengan  operator  yang seminim mungkin [4]. Berdasarkan hal-hal yang telah dipaparkan, telah dibuat mesin pengayak pasir yang memiliki  kapasitas  5  kg  sampai  10  kg  dalam  satu  kali  ayakan,  saringan  mendatar  serta  penyaringan dilakukan  secara  kontinyu.  Berdasarkan  analisa  terhadap  hasil  observasi  dan  penelitian  dari  data  yang telah  ada,  produktivitas  kerja  operator  mesin  pengayak  pasir  mengalami  peningkatan  dibandingkan dengan  menggunakan  cara  konvensional.  Oleh  karena  itu  dengan  adanya  mesin  pengayak  pasir  yang dibuat dapat memudahkan seorang pekerja bangunan menggunakan tenaga yang lebih sedikit dan dapat mempersingkat waktu untuk mengayak pasir.

## 2. METODE PENELITIAN
Langkah-langkah penelitian ini ditunjukkan pada diagram alir berikut:

## Gambar 1.  Diagram alir penelitian

## 2.1.   Konsep dan Perancangan Mesin
Setelah  pengumpulan  data  dilakukan,  direncanakanlah  sebuah  mesin  pengayak  pasir  dengan kapasitas  pasir  yang  akan  diayak  5-10  kg,  penyaringan  secara  kontinyu  serta  posisi  penyaringannya mendatar.  Mesin  pengayak  pasir  dirancang  menggunakan software  design untuk  mempermudah pemberian ukuran dan pembuatan gambar kerja masing-masing komponen mesin. Proses perancangan mesin meliputi pembuatan Gambar draft mesin dan gambar susunan. Rancangan mesin pengayak pasir dapat dilihat pada Gambar 2.

## Gambar 2. Rancangan Mesin pengayak pasir

## 2.2.   Skema Sistem Kerja Mesin
Skema sistem kerja mesin dapat dilihat pada Gambar 3. Motor penggerak yang digunakan adalah motor  AC  1  phasa,  putaran  motor  Ac  dikurangi  putarannya  menggunakan  reducer  1:10,  serta  sistem transmisi  penggerak  menggunakan  puli  dan  belt.  2  buah  bearing  digunakan  pada  poros  penggerak eksentrik yang digunakan untuk menahan beban penggerak ayakan pasir.

## Gambar 3. Skema Sistem Kerja Mesin Pengayak Pasir

## 2.3.   Perhitungan Elemen Mesin
Perhitungan  elemen  mesin  meliputi  perhitungan  putaran  akhir  yang  dibutuhkan,  perhitungan daya motor, Perhitungan kecepatan pergerakan linear eksentrik, dan perhitungan torsi. Data yang diketahui :
- ∅ 1 = 3 inch - ∅ 2 = 3 inch - i.gearbox = 1 : 10 - gearbox type = type W.P50 - n1 = 1400 rpm
- i.pulley = 1:1 - n2 = . = = 140 rpm - n3 = 2 1 = 140
1 = 140 rpm  Perhitungan Daya motor Diketahui : Q = 10 kg/menit = 600 kg/jam = 0,6 ton/jam D = 80 mm = 0,08 m γ = 1,4 ton/m 3
A = 500 mm = 0,5 m 2
Daya (P) = …….?
Penyelesaian: Q   = Vc.γ.A (1) 0,6 ton/jam = . . x 1,4 ton/m 3 x 0,5 m 2
0,6 ton/jam = , , x 1,4 ton/jam x 0,5 m 2
n = , = 204 rpm
P = F x Vc
(2)
P = F x . .
P = 150 N x , ,
P = 128,112 watt
Diketahui 1PK = 746 watt, maka , = 0,17PK digunakan 1PK
Dengan:
Q = Kapasitas Vc = Kecepatan potong γ = Massa jenis pasir A = Luas penampang pengayak P = Daya F = Gaya yang diperlukan D = Diameter eksentrik n = rpm yang diperlukan
 Perhitungan kecepatan pergerakan linear eksentrik
Diketahui : RPM eksentrik (N)= 140 rpm Panjang langkah eksentrik (L)= 80 mm Kecepatan linier= .....…? Penyelesaian : Kec. Linier (m/menit) = N x L (3) =140 rpm x 80 mm = 11200 mm/menit = 11,2 m/menit  Perhitungan Torsi
Momen Torsi (T1) T1 = 9,74 x 10 5 x   [5] (4) T1 = 9,74 x 10 5 x , Kw
T1 = 519 Kg mm

## 2.4   Proses Pemesinan dan Perakitan
Gambar  draft  yang  telah  direvisi,  kemudian  dibuat  gambar  draft  final  dan  gambar  susunan. Setelah gambar susunan selesai, maka dibuat gambar kerja masing-masing bagian mesin yang kemudian gambar  kerja  diberikan  kepada  operator  mesin  untuk  dilakukan  pembuatan  komponen  mesin  melalui proses pemesinan. Setelah semua komponen mesin dibuat sesuai dengan gambar kerja, maka dilakukan perakitan komponen-komponen mesin. Proses perakitan merupakan proses penggabungan bagian bagian dari  komponen  satu  dengan  komponen  yang  lainnya  sehingga  menjadi  sebuah  mesin  yang  utuh. Komponen-komponen mesin yang telah dibuat dirakit sesuai dengan gambar susunan yang telah dibuat. Gambar  susunan  mesin  pengayak  pasir  serta  nama  bagian-bangian  mesin  ditunjukkan pada  Gambar  4 sebagai berikut.

## Gambar 4. Gambar susunan mesin pengayak pasir

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Setelah  perakitan  selesai,  dilakukan  proses  uji  coba  pada  mesin  pengayak  pasir.  Uji  coba dilakukan sebanyak 3 kali pengulangan dengan kapasitas 5 kg dan 10 kg.  Tabel berikut adalah hasil uji coba yang telah dilakukan pada mesin pengayak pasir.
Tabel 1. Hasil uji coba mesin pengayak pasir dengan kapasitas 5 kg
No Kapasitas Pasir Halus Pasir Kasar Waktu 1 5 Kg 3,20 Kg 1,80 Kg 1,06 Menit 2 5 Kg 3,50 Kg 1,50 Kg 1 Menit 3 5 Kg 3 Kg 2 Kg 1,02 Menit Nilai rata-rata 3,23 Kg 1,76 Kg 1,02 Menit Tabel 2. Hasil uji coba mesin pengayak pasir dengan kapasitas 10 kg No Kapasitas Pasir Halus Pasir Kasar Waktu 1 10 Kg 6,80 Kg 3,20 Kg 1,40 Menit 2 10 Kg 7,20 Kg 2,80 Kg 1,30 Menit 3 10 Kg 7,20 Kg 2,80 Kg 1,42 Menit Nilai Rata-rata 7,06 Kg 2,93 Kg 1,37 Menit

## 4. SIMPULAN
Berdasarkan hasil proyek akhir yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa:
1.   Mesin  yang  dibuat  mampu  mengayak  pasir  dengan  kapasitas  5-10  kg.  Waktu  yang  dibutuhkan untuk mengayak pasir dengan kapasitas 5 kg adalah 1,02 menit dan waktu yang dibutuhkan untuk mengayak pasir dengan kapasitas 10 kg adalah 1,37 menit.
2.   Mesin yang dibuat sudah mampu mengayak pasir secara kontinyu, sehingga pasir halus dan pasir kasar dapat keluar dengan sendirinya sesuai dengan alurnya masing-masing.
3.   Produktifitas kerja operator mesin pengayak pasir mengalami peningkatan dibandingkan dengan menggunakan cara manual. Berdasarkan hasil survei yang telah dilakukan pasir seberat 50 kg dapat terayak  dalam  waktu  20  menit,  sedangkan  jika  menggunakan  mesin  yang  dirancang  dan  dibuat pasir seberat 50 kg dapat terayak dalam waktu 6,85 menit.

## DAFTAR PUSTAKA
[1].  Ary Perdana dan Rusdiyantoro, “Rancangan Pembuatan Mesin Pengayak Pasir Untuk Meningkatkan Produktivitas Kerja Operator”, Jurnal Teknik WAKTU, Volume 11, Nomor 02, ISSN : 1412-1867, 2013.
[2].   Galang Eka Perdana, 2016, Mesin pengayak pasir, Laporan tugas akhir (D III), Diakses pada 21 juni 2018,  Available  :  http://digilib.uns.ac.id/dokkumen/detail/54665/Mesin-pengayak-pasir-sistem- transmisi/
[3].   Heru Sulistiawan, Sugeng Slamet, Perancangan Mesin Pengayak Pasir Cetak Vibrating Screen Pada IKM Cor Di Juwana Kabupaten Pati, proseding SNATIF, Universitas Muria Kududs,pp 91-96, 2014.
[4]. Irfandi, Franky Sutrisno, E Eswanto, Jufrizal, Analisa Uji Kinerja Mesin Pengayak Pasir Menggunakan Piringan Ayak dengan Metode Gerak Eksentrik Kapasitas 1 M3/Jam, Jurnal Ilmiah “MEKANIK” Teknik Mesin ITM, Vol. 3 No. 1, hal 7- 15, 2017
[5].  Sularso, Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin, Institut Teknologi Bandung.