## CAKRAM
Jurnal Teknik Mesin:
RANCANG BANGUN MESIN PENGUPAS KULIT CANGKANG MELINJO DENGAN DAYA 0,5 HP
Jhon Sufriadi Purba 1* , Tambos Sianturi 2
12 Universitas HKBP Nommensen Pematangsiantar
E-mail : jhonsufriadi@gmail.com
Masuk : 2 Agustus 2023
Direvisi :  12 September 2023
Disetujui : 8 Oktober 2023
Abstrak : Tumbuhan  melinjo adalah sejenis tumbuhan yang memiliki biji  yang terbuka dan berumah dua (jantan dan betina). Kapasitas Biji melinjo tidak terbungkus daging tetapi dibungkus dengan kulit luarnya. Yang sebenarnya dalam melinjo  ini  adalah  biji  yang  terbungkus  oleh  dagingnya.  Masalah  yang  dihadapi  masyarakat  selama  ini  kurangnya didapat  sebuah  alat  yang  dapat  mempercepat  proses  pengupasan  kulit  cangkang  melinjo.  Rencana  Penelitian  ini ditujukan  untuk  merancang  mesin  untuk  mengupas  kulis  cangkang  melinjo.  Sehingga  Tujuan  Penelitian  ini  yaitu merancang sebuah mesin pengupas kulit cangkang melinjo yang berguna untuk memudahkan dalam proses pengupasan kulit  cangkang melinjo sehingga  mempercepat produksi biji kacang  melinjo serta mendapatkan hasil yang  maksimal. Metode  yang  dilakukan  pada  rancangan  penelitian  ini  adalah  metode  Eksperimental  yaitu  tahap  awal  merancang mesin pengupas kulit cangkang  melinjo dengan  menggunakan auto CAD. Kemudian  membangun mesin dibengkel berdasarkan  desain  yang  telah  dilakukan  sebelumnya.  Proses  tahapan  auto  cad  merupakan  proses  penggambaran sebuah  mesin  kemudian  menganalisa  setiap  komponen-komponen  yang  digunakan  pada  peracangan  pengupasan kulit cangang melinjo. Dengan demikian diharapkan hasil dari proses pengupasan kulit cangkang melinjo ini dapat mempersingkat waktu pengupasan dan mempercepat produksivitas biji kacang melinjo.
Kata kunci: Kapasitas, Melinjo, Pengupas.
Abstract: The melinjo plant is a type of plant that has seeds that are exposed and are dioecious (male and female). The melinjo seed capacity is not wrapped in flesh but is covered with its outer skin. What actually exists in melinjo is the seed wrapped by its flesh. The problem faced by the community so far is the lack of a tool that can speed up the process  of  peeling  melinjo  shells.  This  research  plan  is  aimed  at  designing  a  machine  to  peel  melinjo  shells. Therefore, the purpose of this research is to design a machine to peel melinjo shells which is useful to facilitate the process of peeling melinjo shells thus accelerating the production of melinjo seeds and obtaining maximum results. The method used in this research design is the Experimental method, namely the initial stage of designing a melinjo shell peeling machine using AutoCAD. Then build the machine in the workshop based on the design that has been done before. The AutoCAD stage is the process of drawing a machine and then analyzing each component used in the design of melinjo shell peeling. Thus, it is hoped that the results of the melinjo shell peeling process can shorten the peeling time and accelerate the productivity of melinjo seeds.
Keywords: Capacity, Melinjo, Peeler

## PENDAHULUAN
Negara Indonesia  merupakan Negara yang kaya akan tumbuh-tumbuhan, memiliki tanah  yang sangat  luas yang  tanahnya  cocok  digunakan  dalam  bidang  pertanian,  bidang  perkebunan  bahkan  perladangan.  Zaman  modern sekarang ini yang semakin berkembang, dituntut juga perkembangan dari sumber daya manusianya guna mengikuti perkembangan  teknologi.  Dalam  penelitian  ini,  hal  yang  sangat  mendasar  yaitu  merancang  suatu  alat  mesin  tepat guna  yang  dapat  membantu  pekerjaan  manusia  untuk  mempercepat  proses  produksi  yang  diharapkan.  Dengan adanya  rancangan  suatu  alat  tentunya  dapat  meningkatkan  system  perekonomian  Indonesia  umumnya.  Salah  satu rancangan  yang  dibuat  pada  produksi  tanaman  perkembunan.  Tanaman  melinjo  yang  disebut  dengan  Gnetum gnemon yaitu salah tanaman yang sangat banyak ditanam di daerah Pulau Jawa. Pengolahan Melinjo apabila diolah dengan tepat akan memiliki harga jual yang sangat mahal. Bahkan biji melinjo sudah banyak didapat dipasaran yang diolah sebagai keripik emping melinjo [1].
Diberbagai  daerah  ditemukan  tanaman  melinjo.  Dimana  tanaman  melinjo  memiliki  cabang  yang banyak,tetapi  cabang  dan  rantingnya  tidak  menempel  kuat  pada  batangnya  dan  akan  lebih  mudah  jatuh  dari batangnya.  Dimana  batang  dan  cabangnya  yang  berbentuk  bulan  sertai  memiliki  warna  yang  hitam  abu-abu.  Pada umumnya  produksi  melinjo  terjadi  secara  tradisional,  seluruh  proses  produksinya  yang  sangat  panjang,  bahkan memakan waktu yang lama [2]. Sehingga akhir dari produksinya yang cukup rendah. Salah satu akhir dari produksi tanaman  melinjo  yaitu  produksi  keripik  emping  melinjo.  Proses  ini  dilakukan  secara  tahapan  memetik,  sortiran, dipukul,  dijemur,  dan  menjadi  keripik  emping  lalu  disimpan.  Penyimpanan  buah  melinjo  tidak  boleh  terlalu  lama. Jikalau lebih dari 3 bulan buah melinjo disimpan dapat menyebabkan kualitas yang tidak baik bahkan sampai proses keripik empingnya.
Tujuan  dari  Penelitian  ini  penulis  berencana  merancang  alat teknik  sederhana  pengupasan  kulit  cangkang melinjo  yang  dapat  dipahami  bahkan  dipergunakan  masyarakat  dengan  mudah  [3].  Pada  umumnya  proses pengupasan  kulit  melinjo  dilakukan  dengan  manual,  hal  ini  dilakukan  karena  kurangnya  fasilitas  alat  teknik  yang tersebar. Jika proses manual dilakukan akan mengakibatkan tangan akan terluka. Masalah yang dihadapi masyarakat pada proses pengupasan kulit kacang melinjo yang kebanyakan secara manual. Bahkan diusaha produksi kecil yang memproduksi emping  melinjo.  Dengan adanya alat sederhana  ini produktivitas produksi pengolahan emping dapat tercapat sesuai dengan yang diharapkan.
Daerah  yang  banyak  ditemukannya  tanaman  melinjo,  tentunya  masyarakat  setempat  dapat  memanfaatkan tanaman  melinjo  berupa  buah,  bunga    serta  daunnya  yang  masih  muda.  Buahnya  bisa  dijadikan  menjadi  sayuran. Bahkan  tumbuhan  melinjo  dapat  bermanfaat  bagi  kesehatan  tubuh  manusia.  Beberapa  Penelitian  sebelumnya menjelaskan  bahwa  senyawa-senyawa  tumbuhan  melinjo  mengandung  senyawa  antioksida.  Bagian  yang  paling penting pada tanaman melinjo terdapat pada bijinya, karena bijinya yang sudah kering bisa dikonsumsi dengan cara memasak bahkan mengawetkannya menjadi keriping emping. Bentuk buah melinjo yang berbentuk oval, pada saat buah  melinjo  yang  masih  muda  yaitu  berwarna  hijau,  jika  buah  melinjo  yang  sudah  tua  berubah  warna  menjadi warna  kuning,  orange  bahkan  warna  merah.  Buah  yang  sudah  tua  bijinya  akan  berwarna  kuning  gading.  Daun bahkan kulit melinjo memiliki kandungan likopen dan karoten. Didapatkan klasifikasi sebagai berikut :
Kingdom : Plantae Divisi
: Traceophyta
Subdivisi
: Spermatophytina
Kelas
: Gnetopsida Subkelas : Gnetidae Ordo : Ephedrales Famili : Gnetaceae Genus : Gnetum Spesies : Gnetum Gnemon

## METODOLOGI
Pada penelitian ini, metode eksperimental yang diterapkan berupa  yaitu tahap awal merancang mesin pengupas kulit  cangkang  melinjo  dengan  menggunakan  autocad  dan  solidwork.  Kemudian  membangun  dan  mengerjakan mesin dibengkel berdasarkan desain yang telah dilakukan sebelumnya.
2.1 Gambar Rancangan
Gambar 1. Gambar desain alat sederhana pengupas kulit cangkang melinjo.
Keterangan : 1. Hopper 6. Puli 2. Rol Pengupas 7. Bearing 3. Engsel 8. Sabuk 4. Rangka 9. Motor Listrik 5. Saluran Keluar 10. Puli Motor Listrik
Direncanakan  setiap  komponen  alat  diatas  berdasarkan  design  alat  pengupas  kulit  kacang  melinjo  meliputi beberapa keterangan [4] :
a. Bagian  Puli  ( pulley )  fungsinya  yaitu  sebagai  alat  untuk  proses  pemindahan  daya  atau  sebagai pentransmisian  melalui  sabuh  (belt).  Bahan  puli  umumnya  terbuat  dari  bahan  baja  cor  atau  besi  cor. Dengan  bahan  perantara  nya  yaitu  sabuk  yang  menggunakan  sabuk-V  yang  harganya  dapat  dijangkau bahkan  penggunaan  yang  sangat  mudah.  Proses  pemilihan  pada  puly  dan  sabuk  yang  tepat  akan mengurangi terjadinya kehilangan gaya yang dipidahkan.
Ukuran puli motor pada alat tersebut yaitu :
- Ukuran puli pada motor penggeraknya Ø 3’’ (76,6 mm)
- Ukuran puli pada screw press Ø 10’’ (254,4 mm)
b. Bantalan  pada  mesin  pengupas  kulit  cangkang  melinjo  ini  memiliki  kekuatan  tekan  yang  baik  untuk menahan  poros  bahkan  bagian-bagian  mesin  lainnya  dapat  bekerja  dengan  baik.  Dengan  demikian penggunaan  bantalan  yang  diinginkan  untuk  mesin  pengupas  kulit  cangkang  melinjo  perputaran  bantalan pada porosnya. Sehingga bantalan yang baik terhadap penggunaannya adalah bantalan luncur, yang terjadi antara gesekan poros dengan bantalan yang sudah dilapisi dengan pelumas.

## 2.1.1 Tahapan Pembuatan Design Alat
Pada umumnya, tahapan awal pada proses rancangan bangun pada sebuah alat bisa saja tidak sesuai dengan yang  diharapkan  [5].  Tahapan  demi  tahapan  harus  dilalui  untuk  mendapatkan  alat  yang  dapat  digunakan  dengan baik. Dengan beberapa tahapan yang dilalui tentunya memperoleh beberapa kendala pada saat perancangan, dengan demikian dapat dicari untuk mengatasi hal yang tidak terjadi kegagalan yang sama berulang.
Ada beberapa tahapan dalam perancangan, yaitu sebagai berikut [6]:
1. Tahap pertama, menentukan ukuran dari setiap komponen-komponen alat teknik, jenis bahan yang dibutuhkan, bagaimana proses kerja setiap bagian-bagian.
2. Memeriksa  setiap  bahan  yang  sudah  tentukan,  memeriksa  bahan  yang  belum  ada  ditemukan  dipasaran, mengutamakan jenis bahan terbuat dari baja karbon.
3. Memeriksa apakah ukuran setiap bahan sesuai yang didesain
4. Memeriksa apakah setiap bahan sesuai dengan variasi yang akan bekerja
5. Mengamati  desain  dengan  teliti.  Setelah  selesai  dengan  desain  yang  bersekala,  kontruksi  ,  tentunya menggabungkan setiap bahan yang sudah siap pakai.
Ketentuan-ketentuan lain yang dipahami yaitu :
1. Pada saat alat yang sudah selesai diperiksa, tentunya akan beroperasi sesuai dengan proses kerja bagian masing- msing, dalam hal ini, diteliti apakah waktu proses produksi nya sesuai atau tidak
2. Melakukan  perbaikan-perbaikan  untuk  setiap  bahan  yang  kurang  beroperasi  sesuai  fungsi  masing-masing, dengan meneliti ulang keberadaan setiap bagian
3. Menentukan  sebuah  alat  gambar  kerja  pada  setiap  elemen-elemen  design  [7].  Bagian-bagian  utama  dalam mendesign setiap elemen yang akan dibuat berupa :
a. Menentukan ukuran : setiap elemen yang direncanakan sesuai ukuran
b. Menentukan jenis symbol pada setiap pengerjaan
c. Jenis-jenis bahan yang ditentukan beserta jumlah produknya
d. Menentukan standar design dan norma-norma yang berlaku

## 2.2 Dasar Perancangan Perhitugan
2.2.1 Perhitungan Daya Motor
Pada  rancangan  mesin  pengupas  kulit  cangkang  melinjo,  proses  produksinya  digerakkan  oleh  motor sebagai sumber tenaganya. Dimana daya motor sebagai salah satu elemen yang sangat penting pada alat  ini. Untuk menghitung daya motor terlebih dahulu mendefenisikan daya sebagai berikut [8]:
Daya = [9]
Daya motor dihitung dengan :
P= [9]
Keterangan :  P = Daya motor (Watt) T = Torsi(N.m) n = Putaran jadi Daya yang diperlukan : pd = p. f c [9] Dimana : pd = Daya rencana (Watt) p = Daya yang diperlukan (Watt) fc = Faktor koreksi

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1 Kapasitas
Dengan data ukuran melinjo, Diameter rol, dan L = panjang rol yang dibuat. d = diameter rol = 180 mm
L = panjang rol = 274 mm D = diameter melinjo rata-rata = 2,5 cm Kapasitas Teoritas Mesin :
1) Luas rol =
2
2) D = diameter melinjo = 2,5 cm
3) Massa melinjo dalam satu putaran yaitu :
2 2 /biji 2 gr/biji = 394 gram
4) Kapasitas mesin dalam 1 putaran jika melinjo langsung terkupas
= 394 gram/putaran Kapasitas Real :
= 2,4 kg/menit 2,4 kg/menit =
= 144 kg/jam

## 3.2 Hasil Pengujian
Proses  Produksi  dilakukan  dimana  memasukkan  buah  melinjo  kedalam  hopper  sebanyak  1(satu)  kg kemudian  dengan  kecepatan  putaran  1.400  Rpm.  Hasil  dari  pengujian  ditimbang  berat  melinjo  yang  terkupas  dan tidak terkupas. Kemudian hasilnya disusun dalam bentuk tabel.
Tabel 1. Hasil pengujian alat pengupas kulit kacang melinjo
No. Daya Kecepatan Putaran Mesin (Rpm) Bahan Durasi Waktu Hasil (Kg) Terkupas Tidak Terkupas Cangkang 1. 0,5 Hp 1.400 Rpm 1 Kg 25 Detik 560 gr 238 gr 202 gr 2. 0,5 Hp 1.400 Rpm 1 Kg 28 Detik 457 gr 210 gr 333 gr 3. 0,5 Hp 1.400 Rpm 1 Kg 25 Detik 595 gr 190 gr 215 gr
Keterangan hasil pengujian dari penelitian diatas yaitu :
Pengujian  dilakukan  3  kali  tahapan  berulang  untuk  mendapatkan  rata-rata  hasil  pengujian,  dimana  setiap  tahapan diiuji  bahan  kacang  melinjo  sebanyak  1  kg,  dimana  ketiga  tahapan  pengujian  diatas  didapat  rata-rata  waktu  yang diperlukan  yaitu  selama  26  detik.  Dimana  selama  pengujian  memperoleh  hasil  yang  bervariasi.  Dimana  kacang melinjo yang terkupas rata-rata 537 gr, dan kacang melinjo yang tidak terkupas selama ketiga tahapan menghasilkan rata-rata 212,6 kg, dan menghasilkan cangkang dengan rata-rata 250 gr.

## 3.3   Proses Pemindahan Daya Melalui Puli
Proses  pemindahan  daya  pada  mesin  pengupas  kulit  cangkang  melinjo  melalui  puli  dimana  puli  motor  akan meneruskan putaran melalui sabuk ke puli poros yang digerakkan. Dimana adalah dengan puli, putaran motor 1400 rpm. Data-data pada mesin yang dirancang :
1.  Ukuran Puli motor Ø 3’’ (76,6 mm)
2. Ukuran Pli screw Ø 10’’ (254,4 mm)
Rumus untuk menentukan putaran pada puly yang ada adalah :
N = n 1 x
Ket  : d 1 = Diameter puli motor n 1 = Rpm puli penggerak d 2 = Diamter puli yang digerakkan hasil dari rumuns diatas yakni :
N = n 1 x = 1400 x
= 421 rpm
3.4   Perhitungan Puli
Daya = 0,5 Hp Kecepatan putaran = n 1 = 1.400 Rpm Diameter puli motor = 3 inch = 76,6 mm Diameter puli poros = 10 inch = 254,4 mm
Jurnal Teknik Mesin: CAKRAM 2023 Jhon Sufriadi Purba dkk, Rancang Bangun Mesin Pengupas Kulit Cangkang Melinjo Dengan Daya 0,5 HP

## rpm
Kecepatan sabuk (V)

## 3.5   Analisis Kekuatan Pada Poros
Perhitungan poros pengerak yang diamteter 24 mm, dimana bahan poros yaitu baja S30C. yang memiliki kekuatan tarknya (σ B ) = 48 kg/mm 2 , jadi σ a yaitu : σ a = = = 4 kg/mm 2 , τ a = 0,5 x 4 = 2 kg/mm 2
Torsi (kg.mm) adalah :
T = 9,74 x 10 5 = 260,89 kg.mm
Untuk menentukan Tegangan geser yaitu : τ = = = 0,096 kg/mm 2
untuk menentukan kostruksi yang aman yakni τ a > τ
Ta = mm 2 ] ….  (sularso dan Kiyokatsu suga, elemen mesin hal 8)
Dimana :
Τa = Tegangan geser izin
Τb = Tegangan tarik izin 315 G 450S = 62 (kg/
)
∫f1 = Faktor keamanan mekanik k = 6 (diambil dari S-C) ∫f2 = Faktor keamanan akibat pengaruh konsentrasi teganga dan kekuatan tegangan dan kekuatan permukaan
Τa =
= 5,17 N/

## KESIMPULAN
Dari hasil penelitian rancangan pada mesin pengupas kulit kacang dapat disimpulkan :
1. Hasil Perencanaan yang dilakukan :
a. Kemampuan hooper yang diuji : 144 kg/jam
b. Bahan pemindah daya: puli dan sabuk
2. Kontruksi mesin.
a. Kemampuan Daya motor : 0,5 Hp
b. Putaran motor penggerak : 1.400 Rpm
3. Proses transmisi yang terjadi :
a. Proses alat pemidah daya : puli dan sabuk
b. Design ukuran yang ditetapkan pada puli : 10 inch pada motor dan 3 inch pada puli yang digerakkan
c. Ukuran sabuk yaitu : 42 inch
4. Perhitungan Poros dan Bantalan :
a. Ukuran rol pengupas : 180 mm
b. Ukuran poros : bantalan gelinding  NoP205
5. Hasil pengujian pada mesin dengan daya 0,5 Hp

## DAFTAR PUSTAKA
[ 1 ] Hidayat,  D.,  Triatmodjo,  M.  C.,  &  Ansyori,  A.  (2018).  Modifikasi  Mesin  Pengupas  Kulit  Luar  Buah Melinjo  Model  Rol  Gerigi  Dengan  Penambahan  Silinder  Pengupas  Dan  Saluran  Keluar  Untuk  Pemisah Kulit Dan Biji Kapasitas 75 Kg/Jam. Jurnal Mahasiswa Teknik .
[ 2 ] Hutauruk,  A.  P.,  Sitompul,  S.,  &  Naibaho,  W.  (2022).  Rancang  Bangun  Mesin  Pemecah  Kemiri  Tipe Double  Roll  dengan  Daya  0,  5  Hp  (Pengaruh  Jarak  Roll  terhadap  Persentase  Pecah  Biji  Kemiri). Jurnal Pendidikan dan Konseling.
[ 3 ] Arkha, A., Atmodjo, T., & Noviyanto, E. (2017). Perancangan Mesin Pengupas  Kulit Luar Buah  Melinjo Model Roll Gerigi Kapasitas 120 Kg/Jam. Jurnal Rekayasa, Teknologi, dan Sains .
[ 4 ] Dhafir, M., Zulfahrizal, Z., Fadhil, R., Safrizal, S., & Mutiawati, M. (2021). Rancang Bangun Alat Pemipih Emping Melinjo (Gnetum gnemon) Tipe Mekanis. Jurnal Rona Teknik Pertanian .
[ 5 ] Iqbal,  M.,  Darmein,  D.,  &  Mawardi,  I.  (2022).  Rancang  Bangun  Mesin  Pengupas  Kulit  Melinjo  Dengan Daya 1 Hp. Jurnal Mesin Sains Terapan .
[ 6 ] Khafidh,  M.  (2014).  Rancang  Bangun  Alat  Pengupas  Kulit  Biji  Melinjo  Untuk  Pengembangan  Usaha Mikro  Kecil  Dan  Menengah  Di  Desa  Mesoyi  Kecamatan  Talun  Kabupaten  Pekalongan. Teknoin. Jurnal Ilmiah Teknik Mesin.
[ 7 ] Purwanto,  R.  E.,  Faizin,  A.,  Mashudi,  I.,  Cipta,  H.,  Press,  P.,  &  No,  J.  S.  H.  (2016).  Elemen  mesin 1. Malang, Politeknik Negeri Malang (Polinema) .
[ 8 ] Simangunsong,  J.,  Sitompul,  S.,  &  Purba,  J.  S.  (2022).  Pengaruh  Variasi  Diameter  Puli  pada  Mesin Pemecah Kemiri Tipe Double Roll Dengan Daya 0, 5 Hp. Jurnal Pendidikan dan Konseling
[ 9 ] Sularso  dan  Suga,  K.  1987. Dasar  Perencanaan  Dan  Pemilihan  Elemen  Mesin. Jakarta  :  P.T.  Pradnya Paramita