PERANCANGAN MESIN CUTTING CHEESE BLOCK DENGAN CUTTING TOOLS KAPASITAS 20 KG
Jatira 1 ,  Amri Abdulah 2 , Solihin 3
1,2,3 Program Studi Teknik Mesin, Sekolah Tinggi Teknologi Wastukancana
*……………………..

## Absract
Cutting cheese blocks that are done manually by using a knife makes the cutting process takes a long time so that the  operator  has  difficulty  in  achieving  predetermined  targets.  Cheese  cutting  machine  is  a  machine  with  a pneumatic system that uses wind power as a driving force to drive cheese. The purpose of this study is to provide an overview of the design of cheese cutting machines so that the process of cutting cheese, especially in the field of nutrition becomes faster. Retrieval of data in this study include direct observation, interviews and literature studies. The results obtained are in terms of quality and quantity. This pneumatic system of cheese cutting machine is  seen  in  terms  of  the  quality  of  the  results  of  the  cheese  slices  being  uniform  compared  to  manually  cutting. Whereas when viewed in terms of quantity this machine is capable of producing 31.65 blocks compared to manual cutting which is only 6.4 blocks of cheese. From these results it can be concluded that with this cheese cutting machine the cutting process becomes faster with a uniform size.

## Abstrak
Pemotongan  keju blok yang dilakukan secara manual dengan menggunakan pisau membuat proses pemotongan menjadi  lama  sehingga  operator  kesulitan  dalam  mencapai  target  yang  telah  ditentukan.  Mesin  pemotong  keju merupakan  mesin  dengan  sistem  pneumatik  yaitu  memanfaatkan  tenaga  angin  sebagai  penggerak  untuk mendorong keju. Tujuan penelitian ini untuk  memberikan gambaran rancangan mesin pemotong keju agar proses pemotongan keju terutama dalam bidang insutri menjadi lebih cepat. Pengambilan data pada penelitian ini yaitu meliputi observasi secara langsung, wawancara dan studi literatur. Hasil penelitian yang diperoleh adalah dari segi kualitas serta kuantitasnya. Mesin pemotong keju dengan sistem pneumatik ini dilihat dari segi kualitasnya hasil potongan  keju  menjadi  seragam  dibandingkan  jika  memotong  secara  manual.  Sedangkan  jika  dilihat  dari  segi kuantitasnya mesin ini mampu menghasilkan 31,65 blok dibandingkan dengan pemotongan manual yang hanya 6,4 blok keju. Dari hasil tersebut dapat disimpulkan bahwa dengan mesin pemotong keju ini proses pemotongan menjadi lebih cepat dengan ukuran yang seragam.
Kata kunci : Perancangan, Mesin Pemotong Keju, Pneumatik .

## 1. Pendahuluan
Keju  adalah  produk  pangan  olahan  yang dibuat  dari  dadih  susu.  Dadih  berasal  dari penggumpalan bagian kasein dari susu dan susu skim. Penggumpalan ini terjadi dengan adanya enzim atau dengan  peningkatan  keasaman  susu.  Keju  adalah salah  satu  bahan  pangan  berasal  dari  susu  sebagai upaya  memperpanjang  masa  simpan  susu  tersebut. Murti dan Hidayat, (2009). Penggumpalan curd dapat disebabkan oleh penambahan enzim renet atau enzim proteolitik lainnya yang dihasilkan oleh bakteri. Sari et  al.,  (2014).  Keju  memiliki  hampir  semua  zat  gizi pada  susu,  seperti  protein  12-16%,  lemak  0-12%, kalsium 0,8%, vitamin A 0-1% riboflavin 2,8%, yang bermanfaat bagi kesehatan. Winarno dan Fernandez, (2007).
Terdapat  berbagai  jenis  keju  berdasarkan  asal pembuatan keju, jenis susu yang digunakan, metode
pembuatannya dan perlakuan yang digunakan dalam pematangan  keju.  Keju  berdasarkan  teksturnya dibedakan menjadi 4 yaitu keju lunak, keju setengah lunak,  keju  keras  dan  keju  sangat  keras.  Keju dianggap  lunak  dengan  kadar  air  lebih  besar  dari 40%, keju setengah lunak yaitu dengan kadar air 36- 40%, keju keras yaitu dengan kadar air 25-36% dan keju sangat keras dengan kadar air kurang dari 25% Buckle et al., (2007). Keju dapat dimatangkan dengan bakteri,  jamur,  kombinasi  bakteri  dan  jamur,  atau dapat  juga  dibiarkan  tanpa  dimatangkan.  Jenis  keju dengan cara pengolahan paling sederhana yaitu keju segar (fresh cheese).
2. Studi literatur
2.1. Definisi pemotong Keju
Mesin  pemotong  keju  atau cheesse  cutting merupakan  mesin  yang  digunakan  dalam  dunia industri  khususnya  industri  pangan  yang  bergerak dibidang pengolahan keju, mesin ini digunakan untuk memotong keju blok menjadi ukuran yang lebih kecil, agar  mudah  untuk  melakukan  proses  pengolahan selanjutnya. Biasanya penggerak mesin menggunakan  tenaga  angin  yang  diteruskan  oleh piston  dengan  gerakan  ganda  (maju  dan  mundur) untuk  mendorong keju hingga mengenai permukaan potong berupa pisau atau kawat stainless

## 2.2. Keju
Definisi Keju Menurut Nurhidayati (2003), keju sebagai produk dengan bahan dasar susu merupakan alternatif  yang  dapat  digunakan  untuk  memenuhi kebutuhan  protein  hewani.  Selama  ini  produk pengolahan keju melalui fermentasi sering terkontaminasi  oleh  yeast  sebagai  (secondary microflora).  Namun  telah  diteliti  bahwa  keberadaan mikroflora  sekunder  tersebut  justru  memberikan kontribusi  yang  signifikan  pada  proses  pematangan keju Balia, (2006). Keju dibuat dengan cara koagulasi (penggumpalan)  casein  susu  membentuk  dadih  atau curd.  Dadih  susu  kemudian  dipanaskan  dan  dipres sehingga  menghasilkan dadih keras,  yang kemudian dilakukan  pemeraman  atau  pematangan  keju.  Di samping menggunakan rennet, penggumpalan casein dapat juga dilakukan dengan fermentasi bakteri asam laktat.

## 2.3. Proses Pemotongan
Memotong  adalah  pekerjaan  yang  dilakukan  untuk mengecilkan  ukuran  suatu  bahan  baik  dengan  pisau atau  dengan  alat  pemotong  lainnya  pada  arah melintang  panjang  serat  bahan.  Ukuran  dari  bahan yang  terbentuk  relatif  panjang  atau  tebal.  Mengiris adalah  mengecilkan  ukuran  suatu  bahan  dengan menggunakan  pisau  untuk  mendapatkan  ukuran panjang lebih  kecil dan tipis  dengan arah  melintang atau  sejajar  panjang  bahan  yang  dipotong  Supriadi, (2001) dalam Kuswono, (2007).
Tujuan  pemotongan  untuk  mengecilkan  atau memperpendek  bahan.  Bentuk  dan  ukurannya kadang-kadang  tidak  diperhatikan,  tetapi  dapat  pula disesuaikan  dengan  keperluan.  Untuk  mencegah kerusakan  struktur  bahan  yang  dipotong  misalnya menjadi  memar,  baik  pada  pemotongan  dengan menggunakan mesin maupun secara manual.

## 2.4. Perancangan
Perancangan  merupakan  suatu  cara  menciptakan gagasan  baru  dan  kemudian  mengkomunikasikan gagasan-gagasan  tersebut  kepada  orang  lain  dengan cara  yang  mudah  dipahami.  Pemilihan  material  dan proses  pembuatan  alat  merupakan  bagian  penting dalam  desain  teknik.  Pengumpulan  material  dan proses pembuatan perlu dilaksanakan sebagai bagian dari pembuatan alat dalam rancang bangun Giesecke et.al., (2001) dalam Yenti, (2014). Merancang suatu
produk  akan  melalui  tahapan  proses  awal.  Prinsip- prinsip  perancangan  Hurst,  (2006)  dalam  Pratama, (2014).
2.5. Perhitungan Penumatik.
1. Tekanan
Pada penerapan sistem pemanfaatan pnuematik maka tekanan  adalah  salah  satu  faktor  utama  yang  harus diketahui,  dan  untuk  mengetahui  tekanan  yang diperlukan, maka dapat menggunakan rumus dari Drs Sugihartono, (1996) :
F = m . a ........................................................(1) Dimana :
F  = Gaya (N)
m  = Masa Benda (Kg)
a  = Percepatan Dari Benda (m/s2)
Gambar 2.1. Silinder Kerja Ganda (Drs Sugihartono 1996)
2. Analisa aliran fluida .
Aliran  fluida  yang  melewati  saluran  yang  memiliki perbedaan  luas  penampang  debit  udara  akan  tetap  , namun kecepatannya akan berubah sebanding dengan perubahan  luas  penampangnnya  Wirawan  Subodo DKK,  (2008)    sehingga  ditentukan  oleh  rumus dibawah ini :
Q1 = Q2 , sehingga 𝑉1 𝑉2 = 𝐴2 𝐴2 ...........................(2)
Atau untuk menentukan debit aliran fluida ditentukan dengan rumus : Q = A .V........................................................(3) Dimana :
Q : debit aliran (m3/dtk).
A : Luas permukaan (m2)
V : kecepatan Uadra mengalir (m/dtk)
3. Analisa kecepatan torak.
Kecepatan  rata-rata  torak  tergantung  dari  gaya  luar yang melawan torak (beban) yang terdiri dari gerakan maju dan gerakan mundur serta ukuran lubang aliran Wirawan  Subodo  DKK,  (2008),  Kecepatan  torak dapat diatur dengan katup pengontrol aliran dan dapat ditingkatkan  dengan  katup  pembuang  cepat  yang dipasang  pada  sistem  kontrol  tersebut  atau  dengan perhitungan cara perhitungan dibawah ini:
Vmaju = Q/A  ...............................................(4) Vmundur = Q/An ..........................................(5) Dimana : V : kecepatan torak (m/s) Q : debit aliran udara (ltr/mnt)
A : Luas Silinder (m2) Ak : Luas batang piston (m2) An: A-Ak (m²)

## 4. Gaya piston
Gaya  (F)  efektif  piston  mempunyai  dua  arah  yaitu maju dan mundur, Gaya efektif piston saat maju dapat dihitung dengan rumus dari Drs Sugihartono (1996):
Fmaju = A . ρ - Rr..........................................(6) Gaya  efektif  piston  saat  Mundur  dapat  dihitung dengan rumus :
Fmundur = p . 𝜋
4 . (D2 – d2) - Rr....................(7)
Dimana :
A : Luas permukaan silinder pneumatic (m²)
P : Tekanan kerja untuk pneumatic (N/m²)
Rr : Gaya gesek (3 - 20 %) D : Diameter silinder (m) d : Diameter batang piston (m)

## 5. Konsumsi udara tiap langkah
Komponen-komponen  pneumatic  dapat  bergerak karena  adanya  udara  yang  dimampatkan  melalui kompressor, tiap-tiap komponen memiliki bentuk dan ukuran  yang  berbeda  sehingga  kebutuhan  udaranya berbeda pula. Berikut bentuk salah satu perhitungan konsumsi udara.
Konsumsi  udara  tiap  langkah  piston  sistem  double action Andrew Parr. (2003):
Konsumsi udara langkah maju
V1 = p . 𝜋 4 . d2 . h .......................................... (8)
Konsumsi udara langkah mundur
V2 = p . 𝜋 4 . (D2 – d2) . h .............................. (9)
Keterangan :
V1= Konsumsi udara langkah maju (m3) V2= Konsumsi udara langkah mundur (m3)
D = Diameter piston silinder (m)
d = Diameter batangt piston (m)
p = Tekanan kerja (bar)
h = Panjang Langkah (m)
6. Udara yang diperlukan tiap menit.
Untuk  menentukan  berapa  debit  udara  yang diperlukan  untuk  menggerakan silinder piston gerak maju  dan  mundur  harus  diketahui  terlebih  dahulu perbandingan kompresinya.

## 7. Perbandingan Kompresi
Perbandingan  kompresi  dapat  dihitung  dengan menggunakan rumus Drs. Sugihartono, (1996) :
Rasio kompresi = 101,3 +𝑡𝑒𝑘𝑎𝑛𝑎𝑛 𝑜𝑝𝑒𝑟𝑎𝑠𝑖 101,3 .............(10)
Qmaju = 𝜋
4 . D 2 . H . n . Rasio kompresi...............(11)
Qmundur = 𝜋
4 . (D 2 – d 2 ) . h . n . RK ..................(12)
Dimana :
Q   : Volume udara yang diperlukan (m3 / mnt) D2 : Diameter Silinder (m) d2  : Diameter batang torak (m) h   : Panjang langkah (m)
p  : Tekanan kerja (bar)
n   : Banyaknya langkah (menit)
8. Perencanaan silinder penumatik.
Untuk  menghitung  berapa  besar  diameter  batang piston  pneumatik  yang  digunakan,  maka  dapat menurunkan dari rumus utrama dengan menggunakan  rumus  Drs.  Sugihartono,  (1996) dibawah ini :
F = p . π . d2 4 – R ...........................................(13)
d2 = 𝐹+𝑅 𝑝 𝑥 7.86 ...................................................(14)
dimana :
d = diameter batang piston (cm)
F = gaya (N)
R = Gesekan (N) diambil 3-20% dari gaya terhitung
p = Tekanan kerja untuk pneumatik (Bar)
Nilai 7,86 didapat dari ( 𝜋 4 ) 2.6. Kompresor.
1. Definisi Kompresor
Pemampat atau  kompresor adalah alat mekanik yang berfungsi untuk meningkatkan tekanan fluida mampu mampat  yaitu  gas  atau  udara.  tujuan  meningkatkan tekanan  dapat  untuk  mengalirkan  atau  kebutuhan proses  dalam  suatu  sistem  proses  yang  lebih  besar (dapat  sistem  fisika  maupun  kimia  contohnya  pada pabrik-pabrik kimia untuk kebutuhan reaksi).

## 2. Daya Kompresor
Menurut Sularso, Haruo Tahara, (2000) dalam buku yang berjudul pompa dan kompresor, untuk mencari daya  kompresor  hal  yang  pertana  dilakukan  adalah mengetahui  berapa  besar  perpindahan  torak  yang terjadi, serta menentukan besarnya efisiensi volumetris yang akan direncanakan, untuk kemudian mendapatkan  nilai  volume  udara  yang  keluar  dari kompresor,  sehingga  dapat  dicari  daya  yang diperlukan,  adapun  rumus  yang  digunakan  adalah sebagai berikut Sularso, Haruo Tahara, (2000) : Menghitung perpindahan torak
Q th = 𝜋 4 (2D2 – d2)SN ..................................(15)
Dimana :
Q th = Perpindahan Torak (m3/min)
D  = Diameter silinder (m) d  = Diameter Batang Torak (m)
S  = Langkah Torak (m)
N  = Putaran (rpm)
Efisiensi Volumetris Sularso, Haruo Tahara. (2000) : 𝜼 v = 𝑄𝑠 𝑄𝑡ℎ .......................................................(16)
Dimana : 𝜼 v = Efisiensi volumetris
Qs = Volume gas yang dihasilkan (m3/min)
Qth = Perpindahan Torak (m3/min)
Menghitung Daya. Sularso, Haruo Tahara. (2000) : P ad = Qs x 4,7074.........................................(17) Dimana :
P ad = Daya Kompresor (Kw) Q s = Volume gas dihasilkan (m3/min) Sementara nilai 4,7074 adalah nilai yang diperlukan untuk memampatkan 1 m3/min udara standar menjadi 7 kgf/cm2.
Daya poros Kompresor Untuk  menghitung  daya  poros  yang  diperlukan kompresor adalah Sularso, Haruo Tahara. (2000) :
P s = Pad ηad .......................................................(18)
Dimana : P s = Daya Poros (Kw) P ad = Daya Kompresor (kw) 𝜼 ad = Efisiensi adiabatik rencana (%)

## 2.7. Menentukan Daya Motor Penggerak
Menurut  Sularso,  Haruo  Tahara.  (2000)  daya  motor penggerak  harus  diambil  5  –  10%  dari  hasil perhitungan  daya  poros  yang  diperlukan  atau dibutuhkan  oleh  kompresor,  daya  penggerak  dari motor  ditentukan  oleh  rumus  Krist  Thomas.  (1993) dibawah ini :
P m = Ps / (5 s/d 10%) .................................(19) dimana :
P m : daya motor(kw)
P s : daya kompresor (kw)

## 2.8. Rangka
Beban  adalah  beratnya  benda  atau  barang  yang didukung oleh suatu konstruksi atau bagan beban dan dapat dibedakan menjadi dua macam, yaitu:

## 1. Beban Statis.
Beban  statis  berat  suatu  benda  yang  tidak  bergerak dan tidak berubah beratnya. Beratnya konstruksi yang mendukung itu termasuk beban mati dan disebut berat sendiri dari pada berat konstruksi.

## 2. Beban Dinamis.
Beban dinamis adalah beban yang berubah tempatnya atau  berubah  beratnya.  Sebagai  contoh  beban  hidup yaitu  kendaraan  atau  orang  yang  berjalan  diatas sebuah jembatan, tekanan atap rumah atau bangunan. Pada beban dapat digolongkan menjadi dua macam, yaitu:
a) Beban terpusat atau beban titik.
Beban yang bertitik pusat di sebuah titik, misal: orang berdiri diatas pilar pada atap rumah.
b) Beban terbagi.
Pada  beban  ini  masih  dikatakan  sebagai  beban terbagi  rata  dan  beban  segitiga.  Beban  terbagi adalah  beban  yang  terbagi  pada  bidang  yang cukup luas. Dalam perhitungan kekuatan rangka akan diperhitungkan gaya-gaya luar dan gaya-gaya dalam
untuk  mengetahui  reaksi  yang  terjadi,  sebagai berikut:

## 3. Gaya-gaya Luar.
Gaya-gaya  luar  adalah  muatan  dan  reaksi  yang menciptakan  kestabilan  kontruksi.  Pada  suatu kantilever  (batang)  apabila  ada  muatan  yang diterapkan  maka  akan  terdapat  gaya  reaksi  yang timbul  pada  tumpuan.  Pada  kasus  statik  tertentu persamaan dari kesetimbangan.
Gambar 2.2 Reaksi Gaya pada Rangka Popov, E.P. (1989)
∑ 𝐹𝑥 = 0  → 𝑅𝐻𝐴 = 0 ........................................(20) ∑ 𝐹𝑦 = 0  → 𝑅𝑉𝐴 + 𝑅𝑉𝐵 = 𝑊 ..........................(21) ∑ 𝑀𝐴 = 0 .............................................................(22)
(𝑊𝑥 1 2 𝑥𝑙) − (𝑅𝑉𝐵𝑥𝑙) = 0 ...................................(23) Dengan : W = beban l = panjang M = Momen

## 4. Gaya-gaya Dalam
Gaya-gaya  dalam  adalah  gaya  yang  merambat  dari beban  yang  tertumpu  pada  konstruksi  yang menimbulkan reaksi gaya. Hal ini apabila ada muatan maka ada reaksi yang terjadi, yaitu:
Gaya  normal  (N),  merupakan  gaya  yang  melawan muatan dan bekerja sepanjang sumbu batang.
Gaya  lintang  (L),  merupakan  gaya  yang  melawan muatan  dan  bekerja  tegak  lurus  terhadap  sumbu batang. Momen lentur (M),merupakan gaya perlawanan  dari  muatan  sebagai  penahan  lenturan yang  terjadi  pada  balok  atau  penahan  terhadap lengkungan.

## 5. Tumpuan
Suatu konstruksi di rencanakan untuk suatu keperluan tertentu.  Tugas  utama  suatu  konstruksi  adalah mengumpulkan  gaya  akibat  beban  yang  bekerja padanya  dan  meneruskanya  ke  bumi.  Agar  dapat melaksanakan  tugasnya  maka  konstruksi  harus berdiri  dengan  kokoh.  Suatu  konstruksi  akan  stabil apabila diletakkan di atas pondasi atau tumpuan yang dirancang secara baik. Beberapa jenis tumpuan, yaitu:

## Gambar 2.3 Tumpuan
2.9. Momen Inersia Balok Besar Dan Kecil . Momen  inersia  adalah  momen  yang  terjadi  pada batang  yang  ditumpu.  Pada  setiap  batang  dapat dihitung  momen  inersia  yang  terjadi,  dengan menggunakan  persamaan  dibawah  ini.  Popov,  E.P. (1989).
l 1 = l 0 + A 1 x d 1 ..........................................(24) dengan :
l 1 = momen inersia balok (mm) A = luas batang (mm) d = diameter batang (mm)

## 2.10. Besar Tegangan Geser Yang Diijinkan.
Tegangan  geser  yang  diijinkan  lebih  besar  pada batang  yang  diijinkan,jika  tegangan  geser  yang diijinkan lebih besar dari pada momen tegangan geser pada  kontruksi  maka  kontruksi  aman  atau  kuat menahan  beban  yang  diterima.  Pada  besar  tegangan geser  yang  diijinkan  dapat  dihitung  dengan menggunakan persamaan Popov, E.P. (1989).
𝜏 = 𝑀 𝑥 𝛾 𝑙𝑥 ....................................................(25) dengan :
𝜏 = tegangan geser yang terjadi (kgf/mm)
M = momen yang terjadi (kgf/mm) lx = momen inersia batang (mm) 𝜸 = titik berat batang  (mm)

## 2.11. Masa Dan Gaya
Sistem  pneumatik  umumnya  bergantung  pada tekanan  dalam  cairan.  Sebelum  membicarakan definisi  tekanan,  harus  terlebih  dahulu  mengetahui apa yang dimaksud dengan istilah sehari-hari seperti berat,  massa  dan  gaya.  Berat  merupakan  gaya  yang timbul  dari  tarikan  gravitasi  antara  massa  sebuah obyek dan  bumi. Penulis  mempunyai berat  65 kg di kamar mandi. Hal ini setara dengan gaya 65 kg antara kaki dan tanah. Oleh karena itu berat tergantung pada gaya gravitasi. Di bulan, dimana gravitasinya adalah seperenam  daripada  di  bumi,  maka  penulis  akan mempunyai  berat  sekitar  10,83  kg;  di  ruang  bebas berat  akan  menjadi  nol.  Dalam  semua  kasus,  massa penulis adalah konstan.

## 2.12. Tekanan
Tekanan  dalam  cairan  terjadi  ketika  ia  diberi  gaya. Memperbesar gaya jelas akan meningkatkan tekanan secara  proporsional  langsung.  Mengurangi  luas penampang  piston  A  juga  akan  meningkatkan tekanan. Tekanan dalam cairan itu dapat didefinisikan
sebagai gaya per luas penampang, atau: Andrew Parr. (2003)
𝑃 = F A ............................................................(26)

## 2.13. Gaya Gesek
Gaya gesek statis maksimum adalah berbanding lurus dengan komponen gaya normal (FN) dari reaksi pada permukaan Irawan Agustinus Purna. (2017) :
F gm = µs . F N .................................................(27) Dimana: µs = koefisien gesek statik.
F gm = gaya gesek maksimum F N = gaya normal.
Gaya gesek kinetik dari gaya gesekan: F gk = µk . F N ..............................................(28) µk = koefisien gesek kinetik.
µs  &  µk  :  tidak  tergantung  pada  luas  permukaan bidang  kontak.  Tetapi  sangat  dipengaruhi  sifat  dari permukaan kontak.

## 2.14. Menentukan Ukuran Baut Dan Mur
Pertama-tama akan ditinjau kasus dengan pembebanan  aksial  murni  Sularso,  Kiyokatsu  Suga. (1997).  Dalam  hal  ini,  persamaan  yang  berlaku adalah:
𝜏 t = 𝑊 𝐴 = 𝑊 ( 𝜋 4 )𝑑1 2 ................................................(29) Dimana :
W = beban tarik aksial pada baut (Kg) 𝜏 t = Tegangan tarik yang terjadi d 1 = Diameter inti (mm)
A = Luas permukaan
Tegangan  tarik  yang  terjadi  pada  baut  harus  lebih kecil  dari  tegangan  tarik  yang  diizinkan,  sehingga komponen baut  tidak  mengalami  kerusakan, adapun persamaan nya ditulis seperti dibawah ini:
𝜏 t = 𝑊 ( 𝜋 4 )(0,8)2 ≦ 𝜏 a ...........................................(30)
Dimana :
0,8 = besar diameter inti umum jika; d = diameter luar (d ≧ 3 mm, d1 = 0,8) 𝜏 a = tegangan geser yang diizinkan (kg/mm2) Dari  ke  dua  persamaan  diatas  dapat  diperoleh  satu persamaan:
d ≧√ 4𝑊 𝜋𝜏𝑎 𝑥 0,64 atau d ≧ √ 2𝑊 𝜏𝑎 ..........................(31)
Besarnya tekanan kontak pada permukaan ulir:
q = 𝑊 𝜋𝑑2ℎ𝑧 ≦ qa ................................................(32)
Dimana :
q = besar tekanan kontak pada permukaan ulir (kg/mm2)
W = Gaya tarik pada baut (kg)
d2 = diameter efektif ulir luar (mm)
z = jumlah lilitan ulir luar.
h = tinggi profil yang bekerja menahan gaya (mm). qa = tekanan kontak yang diizinkan (kg/mm2)
Jumlah  ulir  dan  tinggi  mur  h  dapat  dihitung  dari persamaan:
z = 𝑊
𝜋𝑑2ℎ𝑞 ........................................................(33)
H = zp.p =  jarak bagi.....................................(34) Menurut Stndar ; H = (0,08 – 1,0 )d ..................(35)
Untuk  mencari  besar  tegangan  geser,  digunakan persamaan:
𝜏 b = 𝑊
𝜋𝑑1𝑘𝑝𝑧 .....................................................(36)
Dimana :
k.p = tebal akar ulir luar. sementara  jika  tebal  akar  ulir  pada  mur  dinyatakan dengan j.p maka tegangan gesernya adalah :
𝜏 n = 𝑊 𝜋𝐷.𝑗𝑝𝑧 ....................................................... (37)
Untuk ulir matris dapat diambil k ≈ 0,84 dan j ≈ 0,75. Untuk pembebanan pada seluruh ulir yang dianggap merata, 𝜏 b  dan 𝜏 n  harus  lebih  kecil  dari  harga  yag diizinkan 𝜏 a

## 3. Perancangan Mesin Cutting Cheese Blok
Dari  perhitungan  yang  menggunakan  persamaan sesuai yang tertulis pada laman diatas, maka hasil dari perhitungan  tersebut  ditulis  dalam  bentuk  tabel seperti berikut :
Tabel 1. Hasil perhitungan rangcangan.
Perhitungan Pneumatik No Jenis Perhitungan Simbo l Hasil Satuan 1 Gaya Dorong F 210 Newton (N) 2 Menentukan Diameter Batang Silinder d 27 Mili meter (mm) 3 Debit Kompresor Q 52,78 Liter/meni t (l/min) 4 Daya Kompresor P ad 2,2 KiloWatt (kW) 5 Daya Poros kompresorr P s 3,14 Kilowatt (kW) 6 Daya Motor kompresor P m 3,454 Kilowatt (kW) 7 Waktu pemotongan langkah maju t maju 3,1 Detik (S) 8 Waktu pemotongan langkah mundur t mundur 2,9 Detik (S)
9 Watu Satu kali pemotongan t tot 6 Detik (S) 10 Gaya efektif piston saat maju F a 4417,2 Newton (N) 11 Gaya efektif piston saat mundur F b 4095 Newton (N) 12 Konsumsi udara saat piston maju V 1 11 Liter 13 Konsumsi udara saat piston mundur V 2 10,8 Liter 14 Konsumsi udara total V tot 21,8 Liter 15 Konsumsi udara tiap menit langkah maju Q 1 135 Liter/meni t (L/min) 16 Konsumsi udara tiap menit langkah mundur Q 2 124 Liter/meni t (L/min) Perhitungan Gaya Gesek 1 Gaya Vertikal Benda F x 210 Newton (N) 2 Gaya Horizantal Benda F y 0 Newton (N) 3 Gaya Normal F N 147 Newton (N) 4 Gaya gesek statis f s 5,88 Newton (N) 5 Gaya gesek kinetik f k 5,88 Newton (N) 6 Percepatan a 13,6 m/s 2 7 Perlambatan a’ 0,68 m/s 2 Perhitungan Dan perencanaan Rangka 1 Reaksi Pada titik A RA 30,065 Kilogram (Kg) 2 Reaksi Pada titik E RE 24,935 Kilogram (Kg) 3 Momen di titk A M A 0 Kgcm 4 Momen di titk B M B 841,42 Kgcm 5 Momen di titk C M C 1724,6 8 Kgcm 6 Momen di titk D M D 1246,7 6 Kgcm 7 Momen di titik E M E 0 Kgcm 8 Daya lintang A-B D A-B 30,065 Kilogram (Kg) 9 Daya lintang B-C D B-C 20,065 Kilogram (Kg) 10 Daya lintang C-D D C-D -14,935 Kilogram (Kg) 11 Daya lintang D-E D D-E -24,935 Kilogram (Kg) 12 Safety factor - 6,62 Kg/mm 2 13 Tegangan tarik izin 𝜏 izin 5,302 Kg/mm 2 Perhitungan baut dan mur komponen cutter 1 Diameter inti d 4,51 Mm 2 Beban tiap bagian sambungan W 98 Newton (N)
3 Gaya akibat pengencanga n f 107,8 Newton (N) 4 Gaya yang diterima tiap baut F S 26,95 Newton (N) 5 Jumlah ulir z 2,5 Mm 6 Tinggi mur H 4,8 Mm 7 Tegangan geser yang terjadi 𝜏 b 1,47 Kg/mm 2 Menghitung kekerasan keju dan cutter 1 Nilai kekerasan Keju BHN- Keju 0,22 - 2 Nilai kekerasan Cutter BHN- Cutter 147 -
Dari  hasil  perhitungan  dan  perancangan  yang dilakukan didapat spesifikasi, yaitu :
Spesifikasi silinder Pneumatik Tipe Silinder pneumatik  : silinder kerja ganda Tipe DSBC Diameter Silinder : 125 mm = 0,125 m Diameter Batang : 32 mm = 0,032 m Panjang langkah : 225 mm = 0,225 m Spesifikasi Motor Kompresor Dimeter silinder : 80 mm Dimeter batang : 25 mm Panjang langkah : 60 mm Kecepatan : 175 mm/detik Rpm : 550 Jumlah silinder : 2 Daya kompresor : 2,2 kW Spesifikasi baut dan mur cutting tool
Jumlah baut = 4 buah Jumlah mur = 4 buah Bahan baut dan mur = baja liat dengan 0,22 % C Ukuran baut dan mur = M6 Tinggi mur = 4,8 mm
1. Pisau Pemotong
2. Rel
3. Meja Mesin
4. Rangka
5. Pendorong Keju
6. Teflon
7. Silinder Pnuematic
8. Tabung Udara
9. Tuas Pnuematic
10. Cover Pneumatik
11. Pipa Suply Angin

## 4. Hasil dan Pembahasan
Pemotongan Manual
Dalam  proses  pemotongan  keju  secara  manual diketahui  bahwa  jenis  keju  merupakan  keju  blok dengan berat sebesar 20 kg dan mempunyai panjang 50  cm,  lebar  25  cm  dan  tebal  20  cm.  Waktu  yang diperlukan  untuk  satu  kali  pemotongan  adalah  75 menit,  itu  berarti  dalam  satu  hari  kerja  keju  yang dapat  dipotong  adalah  sebagai  berikut  : 8 𝑥 60 75 =  6,4 blok keju

## Pemotongan Menggunakan Mesin Pemotong Keju
Dari  perhitungan  secara  teoritis  didapat  waktu satu kali pemotongan adalah  9, 264 detik, ditambah waktu  loading  material  15  menit  atau  900  detik, sehingga  waktu  yang  diperlukan  untuk  satu  kali peroses  pemotongan  adalah  909,264  detik,  maka dalam  satu  hari  kerja  mesin  dan  operator  dapat memotong keju sebanyak : 8 𝑥 3600 909,265 = 31,65 blok keju.
Itu  artinya  efisiensi  operator  dalam  bekerja  bisa meningkat hingga 4,9 x lipat dari senelumnya.

## 5. Kesimpulan
Perancangan  mesin  pemotong  keju  dengan kapasitas  20  kg  sangat  membantu  dunia  industri pangan  khususnya  yang  bergerak  di  bidang  penguat rasa dan industri keju yang mengedepankan kualitas dan  kuantitas  hasil  kerja.  Berdasarkan  perhitungan secara  teoritis  mesin  pemotong  keju  mampu meningkatkan  kuantitas  dan  kualitas  dari  hasil pemotongan.  Dengan  desain  mesin  yang  sederhana diharapkan mudah dalam pengoprasian dan perawatannya.  Pemotongan  Keju  secara  manual menghasilkan  ukuran  yang  tidak  seragam  dan jumlahnya 6,4 Blok sedangkan menggunakan mesin hasil  ukuran  dapat  seragam  dan  dari  jumlah  dapat mencapai 31,65 Blok.

## Daftar Pustaka
Buckle, K.A., R.A. Edward, G.H. Fleet dan Wootton. 2007. Ilmu  Pangan.  Edisi  ke-4.  Terjemahan :
Hari Purnomo dan Adiono. UI-Press. Jakarta Murti,  T.  W.  dan  Hidayat,  T.  2009. Pengaruh Pemakaian Kultur Tiga Macam Bakteri Asam Laktat  dan  Pemeraman  Terhadap  Komposisi
Kimia  dan  Flavour  Keju. Journal  of  The Indonesian  Tropical  Animal  Agriculture.  34 (1) : 10-15.
Sari,  N.  A.,  A.  Sustiyah  dan  A.M.  Legowo.  2014. Total  bahan  padat,  kadar  protein,  dan  nilai kesukaan keju mozarella dari kombinasi susu kerbau  dan  susu  sapi .  Jurnal  Aplikasi Teknologi Pangan. 3(4): 152-156.
Winarno, F. G dan I. E. Fernandez. 2007. Susu dan Produk Fermentasinya . Bogor: M-Brio Press Nurhidayati, T., 2003. Pengaruh Konsentrasi Enzim Papain  dan  Suhu  Fermentasi  Terhadap Kualitas Keju Cottage , FMIPA-ITS Surabaya.
Balia,  R.  L.  2006. Perlunya  Perhatian  terhadap Keberadaan  Yeast  dalam  Produk  Makanan Kaitannya  dengan  Kesehatan  Masyarakat . Laboratorium  Pengolahan  Hasil  Peternakan Fakultas  Peternakan  Universitas  Padjajaran. Hal : 5. Murti,  T.  W.  2002. Pasca  Produksi  Susu  dan  Tata Lingkungan  Usaha  Persususan .  Yogyakarta:
Fakultas Peternakan UGM Sutomo,  Budi.  2006. Mengenal  Keju  dan  Manfaat Bagi Kesehatan. [terhubung berkala].http://budiboga.blogspot.com/2006/0 5/pernah-gagal-membuat-kue-kering baca.html [10/03/2012]
Amima  Siti.  2015. Pengembangan  Alat  Pemotong Tipe Manual Menjadi Stick Kentang (Solanum Tuberosum). Padang:  Fakultas  Teknologi Pertanian Universitas Andalas. Syawaldi.  2016. Perencanaan  Dan  Perancangan Mekanisme  Mesin  Sebagai  Alat  Pemotong
Umbin - Umbian (Ubi Kayu/Singkong) Untuk Meningkatkan Usaha Industri Kecil
Menengah  (Ikm). Riau:  fakultas  Teknik Universitas Islam. Saputra Twintha Omega dan Paulus Wisnu Anggoro. 2016. Inovasi  Desain  Perontok  Padi  Untuk Meningkatkan Efektifitas Hasil Panen. Yogyakarta:  Fakultas  Teknik  Universitas
Atma Jaya.
Supriadi,  2001. Perancangan  Alat  Pengiris  Sukun . Politeknik Negeri Medan, Medan. Budiyanto.  2012. Perancangan  Mesin  Perajang Singkong. Yogyakarta:  Fakultas  Teknik
Universitas Yogyakarta. Giesecke  et  al.  2001. Gambar  Teknik,  Jilid  1 .  Edisi ke-11. Jakarta: Erlangga Hurst,  K.  S.  (2006) Prinsip-prinsip  Perancangan Teknik .  Alih  Bahas.  Edited  by  L.  Simarmata and S. Mariani. Jakarta: Penerbit Erlangga. Krist  Thomas.  1993. Dasar  Dasar  Pneumatik. Alih Bahasa Dines Ginting. Jakarta: Erlangga. Sumbodo  Wirawan;  DKK.  2008. Teknik  Produksi Mesin  Industri-Jilid  3. Jakarta:  Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan. Andrew Parr. 2003. Hidrolika Dan Pneumatika. Alih Bahasa Gunawan Prasetyo. Jakarta: Erlangga Popov,  E.P.  1989. Mekanika  Teknik. Alih  bahasa Zainul Astmar Fanisan. Jakarta: Erlangga Sularso,  Haruo  Tahara.  2000. Pompa  Dan
Kompresor. Jakarta: Pradnya Paramita. Kamarawan Sidharta S. 1984. Statika : Bagian Dari Mekanika  Teknik. Jakarta  :  Universitas Indonesia ( UI Press ). Peter Croser, Frank Ebel. 2002. Pneumatics – Basic Leve  Festo  Didactic TP  101 . Denkendorf  : Festo Didactic Gmbh & Co Drs.  Sugihartono.  1996. Dasar  –  Dasar  Kontrol Pneumatik. Bandung : Tarsito.
Irawan  Agustinus  Purna.  2017. Diklat  Kuliah Mekanika  Teknik  (Statika  Struktur). Jakarta  : Universitas Tarumanegara. Sularso, Kiyokatsu Suga. 1997. Dasar Perencanaan Dan  pemilihan  Elemen  Mesin. Jakarta: Pradnya Paramita.
Irawan Agustinus Purna. 2009. Diklat Kuliah Elmen Mesin. Jakarta : Universitas Tarumanegara. Yuniarto Arif. 2017. Modul Limit Swict Dan Sensor Pada  Pneumatik  Dan  Electo  Pneumatik. Jakarta  :  Direktorat  Pendidikan  Sekolah Menengah Kejuruan.
Widoro  Ego.  2015. Perhitungan  Kapasitas  Dan Tekanan Kerja Kompresor Udara Pada Sheet Metal Shop . Tanggerang: Aviansi Langit Biru. Sugiyono,  2007. Metode  Penelitian  Kuantitatif Kualitatif Dan R&D. Bandung : Alfabeta

## Lampiran
Lampiran Gambar Mesin