## PROSES PENGEROLAN BATANG RUMPUT PAYUNG UNTUK MENGHASILKAN SERAT MELALUI METODE REDUKSI MENGGUNAKAN GEARBOX

## THE ROLLING PROCESS OF THE STEM OF UMBRELLA GRASS TO PRODUCE FIBER THROUGH THE REDUCTION METHOD USING GEARBOX
Danang Murdiyanto 1) , Bernardus Crisanto P.B. 2) , dan Yosep Ardi Ang S. 3) 1,2,3 Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Katolik Widya Karya, Malang, Indonesia email: danang_t.mesin@widyakarya.ac.id 1) , chris_bernardo666@widyakarya.ac.id 2) *, yosep_dosenmesin@widyakarya.ac.id 3)
Received: 5 Januari 2021 Accepted: 5 Mei 2021 Published: 25 Desember 2021
©2021 SJME Kinematika All Rights Reserved.

## Abstrak
Perancangan mesin produksi selalu membutuhkan suatu inovasi dengan tujuan melakukan perbaikan dan untuk memperbaiki hasil produksinya. Mesin rol pres batang  rumput  payung  pada  penelitian  terdahulu  masih  bisa  untuk dikembangkan lagi untuk memperbaiki kinerja dari mesin. Dalam penelitian ini metode yang dilakukan pertama adalah merancang sistem transmisi dan reduksi gearbox dengan  motor  penggerak  utama  dengan  spesifikasi  Daya  1  HP  dan putaran 1400 rpm. Metode kedua adalah menguji mesin rol pres, pada penelitian ini dibuat 3 variasi pembebanan (35kg, 40kg, dan 45kg) dalam proses rol pres batang  rumput  payung  dan  masing-masing  variasi  pembebanan  diambil  3 sampel serat untuk dilakukan uji tarik. Hasil yang diperoleh dari penelitian ini adalah sistem transmisi dipilih reduksi menggunakan gearbox jenis wormgear dengan rasio putaran ( i ) sebesar 1/20 dan dari perhitungan didapat putaran pada rol pres sebesar 20 rpm. Sedangkan dari hasil uji coba mesin rol pres dan setelah dilakukan  uji  tarik  serat  didapatkan  nilai  kuat  tarik  tertinggi  pada  variasi pembebanan sebesar 35 kg dengan serat yang di hasilkan lebih baik. Sedangkan untuk  tegangan  tarik  rata-rata  dari  3  sampel  dhasilnya  adalah  sebesar  61.136 MPa.
Kata Kunci: Rol pres, Reduksi, Gearbox , Rumput payung, Serat, Uji tarik

## Abstract
The design of production machines always requires an innovation with the aim of making improvements and to improve production results. The umbrella grass stem  pressing  roller  machine  in  previous  research  can  still  be  developed  to improve the performance of the engine. In this research, the first method used is to design a transmission system and gearbox reduction with the main drive motor  with  1  HP  power  specifications  and  1400  rpm  rotation.  The  second method is to test the press roller machine. In this study, 3 variations of loading were  made  (35kg,  40kg,  and  45kg)  and  for  each  loading  variation  3  fiber samples were taken for the tensile test. The results obtained from this research are that the transmission system is selected by using a worm gear type gearbox with  a  rotation  ratio  (i)  of  1/20  and  from  the  calculation,  the  rotation  of  the press roller is obtained by 20 rpm. The results of the fiber tensile test, obtained
the  highest  tensile  strength  value  at  the  loading  variation  of  35  kg  with  the resulting fiber is better. Whereas for the average tensile stress of the 3 samples the result is 61. 136 MPa. Keywords: Press rollers, Reducers, Gearbox, Umbrella grass, Fibers, Tensile test
DOI:10.20527/sjmekinematika.v6i2.183 How  to  cite : Murdiyanto,  D.,  Crisanto.,B  P.B.,  Ardi,  Y.A.S  “Rancang  Bangun  Alat Roll  Press untuk Mengolah Batang Tanaman Rumput Payung ( Cyperus Alternifolius ) Menjadi Serat Bahan Baku Komposit” . Scientific Journal of Mechanical Engineering Kinematika, 6(2), 129-141 , 2021

## PENDAHULUAN
Perancangan  mesin  produksi  membutuhkan  suatu  inovasi  dengan  tujuan  untuk menganalisis dan melakukan perbaikan dalam sistem perancangan mesin yang ada hingga memperbaiki  hasil  produksinya.  Pada  tahap  perancangan  ini  merupakan  keputusan- keputusan penting yang dapat mempengaruhi kegiatan-kegiatan lain yang terlibat[1].  Pada mesin  rol  pres  batang  rumput  payung  ( Cyperus  Alternifolius) pada  penelitian  terdahulu masih bisa untuk dikembangkan lagi untuk memperbaiki kinerja dari mesin. Mesin rol pres batang  rumput  payung  ( Cyperus  Alternifolius) pada  penelitian  terdahulu menggunakan sistem reduksi menggunakan sistem transmisi pulley-belt dimana putaran akhir yang didapat masih tinggi[2] .
Dalam penelitian ini, mesin rol pres yang ada akan dirancang kembali untuk sistem reduksinya  yaitu  menggunakan gearbox. Penggunaan gearbox bertujuan  yang  pertama sebagai sistem reduksi untuk memperoleh putaran yang rendah, kedua untuk mengubah daya yang  berputar  menjadi  tenaga  yang  lebih  besar. Dari  hal  tersebut  maka  dapat  diharapkan akan menghasilkan serat yang baik sebagai bahan komposit.
Pada  penelitian  yang  dilakukan  ini  merupakan  bagian  dari roadmap penelitian Fakultas Teknik  yang membahas tentang komposit, mesin rol pres batang rumput payung ini  adalah  salah  satu  alat  untuk  menghasilkan  serat  yang  digunakan  sebagai  bahan  baku komposit.
(a)
(b)
Gambar 1. (a) Tanaman rumput payung, (b) Batang tanaman rumput payung
Berdasarkan dari latar belakang tersebut maka pada penelitian ini akan dilakukan; (1) perencanaan  dan  pemilihan gearbox yang  sesuai  dalam  meneruskan  putaran  dari  motor penggerak dengan putaran  awal 1400 rpm, dan (2) hasil proses pengerolan batang rumput payung dengan menggunakan metode reduksi gearbox dilakukan uji tarik untuk mengetahui serat yang baik.
Tujuan  dalam  penelitian  ini  yaitu;  (1)  mendapatkan gearbox yang  sesuai  dalam meneruskan putaran dari motor penggerak, dan (2) mengetahui hasil serat  yang baik  dari proses pengerolan batang rumput payung.

## METODE PENELITIAN
Metode  penelitian  dilakukan  dengan  berdasarkan  capaian  dari  tujuan  penelitian. Adapun  langkah-langkah  penelitian  dilakukan  dengan  tahapan  seperti  dapat  dilihat  pada Gambar 2 diagram alir penelitian.
Perumusan Masalah Mulai Observasi Lapangan Studi Literatur Perencanaan Pengujian Alat & Proses Pengepresan Batang Rumput Payung Uji Tarik Serat Analisa hasil proses pengepresan batang rumput payung Kesimpulan Ya Selesai Tidak
Gambar 2. Diagram alir penelitian
Diagram  alir  penelitian  digunakan  oleh  peneliti  sebagai  panduan  dalam  memulai, melakukan  tahapan-tahapan,  dan  menyelesaikan  penelitian.  Adapun  maksud  dari  tahapan pada diagram alir tersebut adalah:
1. Observasi Lapangan
Observasi  lapangan  merupakan  tahap  awal  yang  dilakukan  dengan  tujuan  untuk mengumpulkan  data-data  dari  mesin  rol  pres  yang  telah  dilakukan  pada  penelitian terdahulu,  sehingga  dari  data  yang  didapat  akan  sangat  mendukung  untuk menyelesaikan pada proses perencanaan.
2. Studi Literatur
Studi  literatur  akan  digunakan  referensi-referensi  yang  relevan  dengan  penelitian, sehingga akan sangat mendukung dalam pengolahan data.
3. Perumusan Masalah Pembahasan  yang  dilakukan  dalam  penelitian  ini  sangat  penting  dengan  membuat perumusan masalah, hal ini digunakan sebagai tahapan dalam menentukan perencanaan dan menganalisa hasil penelitian.
4. Perencanaan
Tahapan  selanjutnya  yaitu  perencanaan  dalam  mengolah  data  untuk  mendapatkan sistem reduksi menggunakan gearbox yang sesuai dan mendapatkan putaran pada rol pres  yang  rendah.  Perencenaan  ini  sekaligus  untuk  memperbaiki  sistem  reduksi  dari
desain sebelumnya yang menggunakan reduksi hanya dengan belt pulley. Perencanaan sistem reduksi yang direncanakan di desain seperti pada Gambar 3.
Gambar 3. Mesin rol pres
Dari tahapan perencanaan ini, data-data yang diperoleh akan digunakan sebagai dasar pengadaan komponen transmisi dan dilakukan perakitan.
5. Pengujian Alat dan Proses Pengepresan Batang Rumput Payung Setelah  tahapan  perencanaan  selesai,  maka  tahap  selanjutnya  yaitu  melakukan percobaan  dan  pengujian  alat.  Pengecekan  gerak  mekanik  dari  putaran output motor penggerak, gearbox, dan  putaran  akhir  dengan  menggunakan  alat tachometer. Jika pengecekan  gerak  mekanik  telah  sesuai  dengan  hasil  perhitungan  dari  tahap perencanaan, maka akan dilakukan uji coba rol pres dengan bahan baku batang rumput payung dengan variasi nilai pembebanan yaitu 35 kg, 40 kg, dan 45 kg.
6. Uji Tarik Serat Uji tarik serat merupakan tahapan selanjutnya setelah dilakukan proses uji dari mesin rol pres. Serat  yang akan dilakukan uji tarik dari masing-masing variasi pembebanan diambil 3 serat.
7. Analisa Hasil Proses Pengepresan Batang Rumput Payung Pada tahap analisa hasil proses pengepresan batang rumput payung dan dari hasil uji tarik  serat  bertujuan  untuk  melihat  nilai-nilai  kekuatan  serat  yang  didapat  pada  saat setelah  mendapatkan  data  dari  uji  tarik.  Data  tersebut  juga  dilakukan cross-check dengan menggunakan perhitungan matematis.
8. Kesimpulan
Tahapan akhir dari penelitian ini yaitu membuat kesimpulan dari seluruh tahapan.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada bagian ini akan dibahas tentang perencanaan transmisi, perakitan, pengujian dari mesin rol pres dan analisa hasil serat hasil rol pres.

## 1. Perencanaan Transmisi
Transmisi yaitu proses pemindah daya/tenaga yang terjadi antara satu komponen ke komponen yang lain[1]. Pada perencanaan ini peneliti menentukan komponen utama dalam mekanis mesin rol pres untuk memperoleh putaran rendah dengan pertimbangan dari data mesin rol pres dari penelitian yang telah dilakukan. Adapun data tersebut :
Keterangan :
1. Motor penggerak
2. Pulley motor 3. V-Belt transmisi Motor – gearbox 4. Input pulley gearbox 5. Gearbox 6. Output pulley gearbox 7. V-belt transmisi gearbox – rol pres 8. Pulley rol pres 9. Unit rol 10. Rangka utama mesin rol pres
a. Motor listrik sebagai motor penggerak
 Daya ( P ) : 1 HP  Putaran ( n 1 )
: 1400 rpm
b. Pulley motor  ( d 1 ) :  diameter   85 mm c. Pulley – input gearbox ( d 2 )
:  diameter   85 mm d. Pulley – output gearbox ( d 3 ) :  diameter   85 mm e. Pulley – rol pres ( d 4 ) :  diameter 295 mm
Desain  transmisi  yang  direncanakan  dalam  penelitian  ini  dapat  dilihat  seperti  pada Gambar  4.
Gambar 4. Desain perencanaan transmisi mesin rol pres
Dari data spesifikasi  motor penggerak,  Daya motor penggerak utama ( P )  dilakukan konversi satuan HP ke satuan kW[3].
P = 1 HP . 0,735 kW = 0,735 kW
Dengan f c (faktor koreksi) sesuai Tabel 1, faktor koreksi pada daya maksimum yang akan ditransmisikan diambil f c = 1,0
Tabel 1. Faktor koreksi daya yang akan ditransmisikan[3] Daya yang akan ditransmisikan f c Daya rata-rata yang diperlukan 1,2  -  2,0 Daya maksimum yang diperlukan 0,8  -  1,2 Daya normal 1,0  -  1,5
Dari  data  diatas,  maka  Daya  motor  yang  direncanakan  ( P d )  dapat  dihitung menggunakan persamaan :
𝑃 𝑑 =  𝑃 . 𝑓 𝑐 (1) P d = P . f c = 0,735 . 1,0 = 0,735 kW
Sedangkan momen rencana ( T 1 ) dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut :
𝑇 1 =  9,74 . 10 5 . 𝑃 𝑑 𝑛 1 (2)
Keterangan :
a. Motor penggerak b. Pulley motor c. Input pulley gearbox d. Output gearbox e. Pulley rol pres
= 9,74 . 10 5 . 0,735 1400 . = 512 kg.mm

## A. Perencanaan Transmisi Motor Penggerak – Gearbox
Transmisi  mesin  rol  yang  di  kembangkan  dengan  menggunakan  teknologi gearbox dan poros penggerak  yaitu  menggunakan bantuan motor listrik[4]. Rasio yang digunakan dalam perencanaan transmisi motor penggerak yang dihubungkan dengan gearbox seperti yang terlihat pada Gambar 5 yaitu i : 1.0 dan dengan diameter pulley motor penggerak ( d 1 ) = 85 mm dan diameter pulley input gearbox ( d 2 ) =  85 mm.
(a)
(b)
Gambar 5. (a) Transmisi Motor Penggerak – Gearbox, (b) Parameter Transmisi Motor
Penggerak - Gearbox
Karena ratio putaran i :  1.0, maka putaran pada input gearbox adalah sama dengan putaran pada motor penggerak.
𝑖 = 𝑛 2 𝑛 1 = 𝑑 1 𝑑 2 (3)
𝑛 2 =   𝑛 1 . 𝑑 1 𝑑 2 𝑛 2 =  1400 . 85 85 𝑛 2 =  1400 𝑟𝑝𝑚 Panjang sabuk V-Belt ( L 1 ) dihitung dengan persamaan (4) dengan perencanaan jarak pusat poros ( C 1 ) ditentukan dengan jarak 250 mm
𝐿 1 = 2𝐶 1 + 𝜋 2 (𝑑1 + 𝑑2) + 1 4𝐶 1 (𝑑2 − 𝑑1) 2 (4) = 2 . 250 + 3,14 2 (85 + 85) + 1 4.250 (85 − 85) 2
= 633,45 mm ≈ 635 mm
Dari  perhitungan  panjang  sabuk  dilakukan  pembulatan  ke  atas  yang  disesuaikan dengan Tabel 6 pada lampiran untuk pemilihan nomor nominal sabuk, dari hal tersebut maka pada transmisi yang menghubungkan motor penggerak dengan gearbox dipilih V-Belt tipe- A dengan nomor nominal sabuk 3V 250.
Daya dan torsi pada motor penggerak mesin rol pres dan gearbox adalah sama, hal ini dikarenakan bahwa ratio transmisi ( i ) adalah 1, sehingga untuk torsi di pulley 2 : Torsi pulley 1 (T 1 ) = Torsi pulley 2 (T 2 ) = 512 kg.mm
Kecepatan pulley pada  motor  penggerak  ( v 1 )  dapat  dihitung  dengan  data  diameter pulley penggerak ( d 1 ) dan putaran motor penggerak ( n 1 ). (sularso, 1994)
𝑣 1 = 𝜋. 𝑑 1 .  𝑛 1 60 𝑥 1000 (5)
= 3,14 . 85 .  1400
60 𝑥 1000 = 6,23 𝑚/𝑠
Karena rasio transmisi dari motor penggerak ke gearbox adalah 1,  maka kecepatan pulley motor penggerak dengan kecepatan pada input gearbox : v 1 = v 2 = 6,23 m/s

## B. Perencanaan Gearbox
Gearbox merupakan sistem transmisi yang berfungsi sebagai pemindah tenaga untuk menyalurkan tenaga dari bagian mesin satu ke bagian lainnya. Sehingga dapat menghasilkan sebuah gerakan putaran atau pergeseran dari bagian yang terhubung[5].
Pada  perencanaan  mesin  rol  pres  untuk  mendapatkan  putaran  rendah  digunakan reduksi pertama menggunakan gearbox jenis worm gear. Pemilihan rasio gearbox dengan berdasarkan  Tabel  2  tentang  daftar  rasio gearbox jenis worm  gear, dimana  untuk menghitung rasio ( i ) digunakan persamaan 6 dengan perbandingan input gearbox ( n 2 ) dan output gearbox ( n 3 ).
𝑖 = 𝑛 𝑖𝑛𝑝𝑢𝑡 𝑔𝑒𝑎𝑟𝑏𝑜𝑥 𝑛 𝑜𝑢𝑡𝑝𝑢𝑡 𝑔𝑒𝑎𝑟𝑏𝑜𝑥
(6) Tabel 2. Hasil Perhitungan putaran output gearbox dari variasi rasio No Rasio Gearbox Input putaran ( n 2 ) Persamaan n 3 =n 2 /i Output putaran ( n 3 ) Rencana putaran rol pres n 4 =(d 3 .n 3 )/d 4
1 1 / 10 1400 rpm
n 3 = 1400 / 10 140 rpm 40 rpm 2 1 / 15 n 3 = 1400 / 15 93 rpm 27 rpm 3 1 / 20 n 3 = 1400 / 20 70 rpm 20 rpm 4 1 / 25 n 3 = 1400 / 25 56 rpm 16 rpm 5 1 / 30 n 3 = 1400 / 30 47 rpm 14 rpm 6 1 / 40 n 3 = 1400 / 40 35 rpm 10 rpm 7 1 / 50 n 3 = 1400 / 50 28 rpm 8 rpm 8 1 / 60 n 3 = 1400 / 60 23 rpm 7 rpm
Dari  Tabel  2,  dari  variasi  rasio  yang  ada  peneliti  menentukan  perbandingan  rasio gearbox yang digunakan adalah nomor 3 atau  rasio = 1/20 dengan output putaran gearbox n 3 = 70 rpm dengan pilihan rencana putaran rol pres 20 rpm. Torsi pada gearbox dihitung dengan persamaan yaitu untuk input ( T 2 ) dan output ( T 3 ) dapat dihitung dengan persamaan (2) : Input gearbox :
𝑇 2 = 9,74 . 10 5 . 𝑃 𝑑 𝑛 2 . = 9,74 . 10 5 . 0,735 1400 . = 512 kg.mm
Output gearbox : 𝑇 3 = 9,74 . 10 5 . 𝑃 𝑑 𝑛 3 . = 9,74 . 10 5 . 0,735 70 . = 10227 kg.mm

## C. Perencanaan Transmisi Gearbox – Rol Pres
Transmisi putaran dari output gearbox menuju rol pres menggunakan data ukuran : diameter pulley motor output gearbox ( d 3 ) = 85 mm, diameter pulley rol pres ( d 4 ) = 295 mm, dan putaran output gearbox ( n 3 ) = 70 rpm, maka putaran pada rol pres ( n 4 ) dapat dihitung: 𝑑 3 𝑑 4 = 𝑛 4 𝑛 3 (7) 85 295 = 𝑛 4 70 𝑛 4 = 85 . 70 295 𝑛 4 =  20,17 𝑟𝑝𝑚 ≈ 20 rpm
Dari hasil perhitungan tersebut maka untuk putaran rol pres didapat sebesar 20 rpm.
(a) (b)
Gambar 6. (a) Transmisi gearbox – rol pres, (b) Parameter transmisi gearbox – rol pres
Sedangkan panjang sabuk transmisi dari pulley output gearbox dengan pulley rol pres seperti pada Gambar 6 dilakukan dengan persamaan (4) dimana ditentukan jarak poros yaitu 350 mm.
𝐿 2 = 2𝐶 2 + 𝜋 2 (𝑑3 + 𝑑4) + 1 4𝐶 2 (𝑑4 − 𝑑3) 2 = 2 . 350 + 3,14 2 (85 + 295) + 1 4.350 (295 − 85) 2
= 1328,1 mm
Dari hasil perhitungan panjang sabuk, maka pemilihan nomor nominal sabuk sesuai dengan Tabel 6 pada lampiran dipilih V-Belt tipe-A dengan nomor nominal sabuk 3V 530[3].
Torsi yang terjadi pada pulley penggerak rol pres dapat dihitung :
𝑇 4 = 9,74 . 10 5 . 𝑃 𝑑 𝑛 3 . = 9,74 . 10 5 . 0,735 20 . = 35794,5 kg.mm
Sedangkan kecepatan pulley pada output gearbox ( v 3 ) dan rol pres ( v 4 ) dapat dihitung dengan  data  diameter pulley penggerak  ( d 1 ) dan  putaran  motor  penggerak  ( n 1 )  dengan persamaan 5[3].
Kecepatan pulley pada output gearbox ( v 3 ) :
𝑣 3 = 𝜋. 𝑑 3 .  𝑛 3
60 𝑥 1000
= 3,14 . 85 .  70
SJME KINEMATIKA Vol.6 No.2, 25 Desember 2021, pp 129-142 https://kinematika.ulm.ac.id/index.php/kinematika
= 0,31 m/s Kecepatan pulley pada rol pres ( v 4 ) :
𝑣 4 = 𝜋. 𝑑 4 .  𝑛 4 60 𝑥 1000
= 3,14 . 295 .  20
60 𝑥 1000 = 0,309 𝑚/𝑠

## 2. Proses Perakitan dan pengecekan putaran
Berdasarkan  hasil  perhitungan,  maka  tahap  selanjutnya  dilakukan  pengadaan komponen  dan  pemasangan  atau  perakitan  komponen  seperti  yang  ditunjukkan  pada Gambar 7, Komponen tersebut antara lain: motor penggerak, pulley, V-Belt, dan gearbox.
(a)
(b)
Gambar 7. (a) Proses perakitan komponen transmisi mesin rol pres, (b) Pengecekan putaran poros dengan alat tachometer
Setelah  proses  perakitan  dari  komponen  transmisi  mesin  rol  pres  dipasang  sesuai ukuran  dari  perhitungan  seperti  pada  Gambar  7(a),  maka  dilakukan  pengecekan  putaran (rpm) dari n 1 , n 2 , n 3 , dan n 4 . Pada proses pengecekan dengan menggunakan alat tachometer seperti  pada  Gambar  7(b),  nilai  pada  alat  ukur  tachometer  menunjukkan  nilai  yang  sama dengan hasil perhitungan dan terbukti sama pada putaran poros motor penggerak ( n 1 ) = 1400 rpm, putaran poros input gearbox ( n 2 ) = 1400 rpm, putaran poros output gearbox ( n 3 ) = 70 rpm, dan putaran poros rol pres ( n 4 ) = 20 rpm.

## 3. Pengujian mesin rol pres dan analisa serat hasil rol pres
Pada pengujian mesin rol pres ini bahan baku yang akan dilakukan proses rol adalah batang dari tanaman rumput payung seperti yang terlihat pada Gambar 8. Panjang batang tanaman rumput payung yang dilakukan pengerolan adalah 50 cm.
. (a) (b)
Gambar 8. (a) Batang tanaman rumput payung , (b) Proses rol pres batang tanaman rumput payung
Proses  pengujian  tiap  sampel  dari  batang  tanaman  rumput  payung,  peneliti menggunakan variasi pembebanan. Variasi pembebanan yang digunakan peneliti adalah 35 kg, 40 kg, dan 45 kg masing-masing pembebanan dilakukan dengan 3 sampel.
Untuk  mengetahui  kebutuhan  kinerja  dari  tiap  variasi  pembebanan,  maka  perlu diketahui :
a. Gaya  yang  bekerja  ( F )  pada  masing-masing  variasi  pembebanan  ( m )  dapat  dihitung dengan persamaan :
𝐹  =  𝑚 . 𝑔
(8)
- Variasi Pembebanan 1 ( m 1 ) : 35 kg dengan gaya gravitasi (g) : 9,81 m/s 2 F 1 = m 1 . g
= 35 kg . 9,81 m/s 2 = 343,35 N
- Variasi Pembebanan 2 ( m 2 ) : 40 kg dengan gaya gravitasi (g) : 9,81 m/s 2
F 2 = m 2 . g = 40 kg . 9,81 m/s 2 = 392,4 N - Variasi Pembebanan 3 ( m 3 ) : 45 kg dengan gaya gravitasi (g) : 9,81 m/s 2
F 3 = m 3 . g = 45 kg . 9,81 m/s 2 = 441,45 N
b. Nilai torsi ( T ) pada masing-masing variasi pembebanan dengan diketahui diameter rol pres tekan ( d ) = 50mm = 0,05m dapat dihitung dengan persamaan :
𝑇  =  𝐹 . 𝑑 (9) - Torsi pada variasi pembebanan 1 ( T 1 )
T 1 = F 1 . d
= 343,35 N . 0,05 m = 17,167 N.m - Torsi pada variasi pembebanan 2 ( T 2 ) T 2 = F 2 . d
= 392,4 N . 0,05 m = 19,62 N.m - Torsi pada variasi pembebanan 3 ( T 3 ) T 3 = F 3 . d = 441,45 N . 0,05 m = 22,072 N.m
Dari kebutuhan kinerja yang didapatkan tersebut membuktikan bahwa mesin rol pres yang  telah  direncanakan  mampu  untuk  dilakukan  pengujian  dengan  tiga  variasi pembebanan.
Hasil rol pres batang rumput payung dilakukan foto pembesaran dengan menggunakan mikroskop, hal ini secara visual akan dapat dilihat struktur serat yang diperoleh seperti pada Tabel 3.
Tabel 3. Foto hasil pengerolan batang tanaman rumput payung Variasi pembebanan Foto hasil pengerolan batang rumput payung Foto mikroskop struktur serat dalam batang rumput payung 35 kg (a) Foto hasil pengerolan : 35 kg
Variasi pembebanan Foto hasil pengerolan batang rumput payung Foto mikroskop struktur serat dalam batang rumput payung
40 kg (b) Foto hasil pengerolan : 40 kg 45 kg (c) Foto hasil pengerolan : 45 kg
Pada  Tabel  3  (b)  atau  hasil  pengerolan  dari  variasi  pembebanan  40  kg  dari  foto pembesaran menunjukkan bahwa serat yang terbentuk lebih jelas dibandingkan dengan hasil pembebanan 35kg atau (a). Untuk hasil pembebanan 45 kg (c) juga menunjukkan serat yang baik,  akan  tetapi  dari  foto  pembesaran  menunjukkan  banyaknya  patahan  yang  terbentuk pada serat. Dari hal tersebut dapat disimpulkan bahwa semakin besar variasi pembebanan maka  serat  yang  terbentuk  semakin  jelas,  akan  tetapi  memiliki  resiko  terdapat  kerusakan pada seratnya.

## 4. Hasil data uji tarik serat
Mesin uji tarik yang digunakan dalam penelitian ini adalah jenis L Y-1066A Tensile tester, dari mesin ini setiap sampel yang diuji tarik akan mendapatkan gaya dan tegangan maksimal. Uji tarik ini merupakan suatu sistem untuk mengetahui kekuatan tarik, elongation dan Modulus Young dari material[6]. Gaya dan tegangan maksimal akan diperoleh pada saat sampel dilakukan uji tarik  hingga putus. Pada  Gambar  9 merupakan sampel  yang setelah mendapatkan perlakuan dari uji tarik, dapat dilihat hasil menunjukan rata-rata putusan serat terjadi  dibagian  tengah  serat,  hal  ini  menunjukan  bahwa  beban  yang  diberikan terdistribusikan  secara  merata  pada  serat  sehingga  gaya  maksimal  yang  diterima  serat semakin besar.
. .
(a) (b) (c)
Gambar 9. (a) Sampel serat – 35 kg, (b) Sampel serat – 40 kg, (c) Sampel serat – 45 kg
Dari hasil uji tarik dan pengukuran serat batang rumput payung didapatkan data dari masing-masing sampel seperti Tabel 4.
Tabel 4. Data rata-rata hasil uji tarik serat rumput payung
Pembebanan (kg) Luas Awal (mm 2) Luas akhir (mm 2) Panjang awal (mm) Pertambahan Panjang (mm) Panjang akhir (mm) Gaya maksimal (kgf) Pembebanan 35 kg - A 0,023477 0,023439 203 0,332 203,332 0,160 Pembebanan 35 kg - B 0,023485 0,023445 203 0,346 203,346 0,160 Pembebanan 35 kg - C 0,023490 0,023454 203 0,312 203,312 0,110 Rata-rata 0,023484 0,023446 203 0,33 203,33 0,143 Pembebanan 40 kg - A 0,031731 0,031604 203 0.815 203,815 0,210 Pembebanan 40 kg - B 0,031677 0,031597 203 0.516 203,516 0,220 Pembebanan 40 kg - C 0,031634 0,031591 203 0.279 203,279 0,100 Rata-rata 0,031681 0,031597 203 0,537 203,537 0,177 Pembebanan 45 kg A 0,042856 0,042798 203 0.279 203,279 0,120 Pembebanan 45 kg B 0,042913 0,042807 203 0.503 203,503 0,190 Pembebanan 45 kg C 0,042789 0,042757 203 0.154 203,154 0,050 Rata-rata 0,042853 0,042787 203 0,312 203,312 0,120
Dari  data  Tabel  4  dengan  telah  didapat  Gaya  maksimal  ( F ),  maka  dapat  dilakukan perhitungan dari tiap sampel untuk nilai dari tegangan tarik σ (N/mm 2 ) dengan persamaan :
𝜎  = 𝐹 𝐴 (10)
- Pada variasi pembebanan 35 kg - A
(𝜎) = 𝐹 𝐴 𝜎 = 0,160 O,023 = 0,160kgf .9,81 m/𝑠 2
O,023 𝑚𝑚 2 𝑥  ( 1000000𝑚𝑚 2 1𝑚 2 ) = 68.243.478,3 𝑁 𝑚 2 = 68.263.478,3 Pa = 68,263 Mpa
Perhitungan diatas berlaku untuk masing-masing sampel, hasil dari perhitungan dapat dilihat pada Tabel 5.
Tabel 5. Data hasil rata-rata perhitungan uji tarik serat rumput payung
Pembebanan (kg) Gaya maksimal rata-rata 𝑭 (kgf) Nilai rata-rata Tegangan tarik 𝝈 (MPa) 35 kg 0,143 61,136 40 kg 0,177 55,906 45 kg 0,120 28,029
Gambar 10. Grafik rata-rata tegagan tarik serat rumput payung
Data pada  Tabel  5 dan  Gambar  10  grafik rata-rata tegangan tarik serat adalah hasil yang didapat  dari uji tarik  serat  rumput payung dengan pembebanan 35 kg, 40 kg, 45 kg menunjukan bahwa kuat tarik dari serat yang paling tinggi adalah pada pembebanan 35 kg, kemudian 40 kg dan 45 kg.
Dari hasil yang didapat menunjukan bahwa kecepatan rol berpengaruh terhadap hasil uji serat rumput payung, hal ini dapat terjadi apabila pengerolan dilakukan dengan kecepatan tinggi dengan beban  yang diberikan besar berpotensi dapat merusak serat rumput payung sehingga struktur dari serat rumput payung bisa patah karena terkoyak pada saat pengerolan karena adanya pembebanan dan tarikan yang terlalu tinggi yang disebabkan putaran rol yang terlalu cepat.

## KESIMPULAN
Berdasarkan rumusan masalah, analisa dan pembahasan yang telah dilakukan maka dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut:
1. Berdasarkan  perhitungan  transmisi  dan  reduksi  putaran  untuk  mendapatkan  putaran yang rendah dalam penelitian ini dipilih gearbox dengan tipe worm gear dengan rasio reduksi  putaran  ( i )  adalah  1/20.  Pemilihan  rasio gearbox tersebut  dengan mempertimbangkan hasil akhir pada putaran di rol pres sebesar 20 rpm.
2. Proses uji alat mesin rol pres dengan menggunakan bahan baku batang rumput payung dengan diberikan variasi pembebanan 35 kg, 40 kg, dan 45 kg didapat kekuatan tarik maksimal yang terbaik pada serat batang rumput payung pada variasi pembebanan 35 kg dengan nilai tegangan tarik yang didapat dari proses uji tarik sebesar 61,136 MPa. Pada hasil tersebut terjadi karena pada hasil dari perlakuan variasi pembebanan 35 kg serat yang terbentuk tanpa adanya cacat dan hal ini juga terlihat pada foto pembesaran dari struktur mikro.
35 kg; 61,136 40 kg, 55.906 45 kg; 28,039 0 10 20 30 40 50 60 70 35 kg 40 kg 45 kg T eg an g an tar ik σ ( N/m m 2 ) Pembebanan (kg) Rata-rata Tegangan tarik σ (N/mm2)

## LAMPIRAN
Tabel 6. Nomor nominal sabuk[3] 3V 5V Nomor nominal sabuk Panjang keliling (mm) Panjang keliling pada jarak bagi sabuk (mm) Nomor nominal sabuk Panjang keliling (mm) Panjang keliling pada jarak bagi sabuk (mm) 3V 250 3V 265 3V 280 635 673 711 631 669 707 5V 500 5V 530 5V 560 1270 1346 1422 1262 1338 1414 3V 300 3V 315 3V 355 762 800 851 758 796 847 5V 600 5V 630 5V 670 1542 1600 1702 1516 1592 1694 3V 355 3V 375 3V 400 902 953 1016 898 949 1012 5V 710 5V 750 5V 800 1803 1905 2032 1795 1897 2024 3V 425 3V 450 3V 475 1080 1143 1207 1076 1139 1203 5V 850 5V 900 5V 950 2159 2286 2413 2151 2278 2405 3V 500 3V 530 3V 560 1270 1346 1422 1266 1342 1418 5V 1000 5V 1060 5V 1120 2540 2692 2845 2532 2684 2837

## REFERENSI
[1] Samhuddin, M. Hasbi, and Jamiluddin, “Perencanaan Sistem Transmisi Alat Peniris Pada Mesin Pengering Helm,” ENTHALPY-Jurnal Ilm. Mhs. Tek. Mesin Perenc. , vol. 3, no. 1, pp. 1–7, 2018.
[2] D.  Murdiyanto  and  N.  T.  Redationo,  “Rancang  Bangun  Alat  Roll  Press  untuk Mengolah Batang Tanaman Rumput Payung (Cyperus Alternifolius) menjadi Serat Bahan Baku Komposit,” J. Rekayasa Mesin , vol. 6, no. 2, pp. 137–146, 2015.
[3] Sularso and S. Kiyokatsu, Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin . Jakarta: Pradya Paramita, 1994.
[4] P. I. Gultom and J. R. Heksa Galuh W., “Perancangan Mesin Rol Plat Dengan Metode Cold Rolling Skala Home Industry,” Ind. Inov.  J. Tek. Ind. , vol. 9, no. 2, pp. 31–36, 2019.
[5] M. N. A. Mukhtar, E. J. Pratama, and A. M. Hermawan, “Rancang bangun gearbox untuk turbin angin savonius vertikal (tasv) menggunakan metode fea 1),” Elem.  J. Tek. Mesin , vol. 7, no. 2, pp. 128–137, 2020.
[6] I.  G.  P.  A.  Suryawan,  N.  Suardana,  I.  K.  Suarsana,  I.  P.  Lokantara,  and  I.  K.  J. Lagawa,  “Kekuatan  Tarik  dan  Lentur  pada  Material  Komposit  Berpenguat  Serat Jelatang,” J. Energi Dan Manufaktur , vol. 12, no. 1, p. 7, 2019.