Abdul Gafur 1 , Andrian Muklis 2 ABSTRACT

## ABSTRAK

## PENDAHULUAN
Berdasarkan  data  BPS  tahun  2017  dan 2018,  Kecamatan  Bantan  merupakan  wilayah yang  memiliki  luas  areal  perkebunan  kelapa terluas  di  Kabupaten  Bengkalis,  yaitu  seluas 2.653,8 hektar dengan produksi kelapa sebanyak  6.718,04  ribu  butir.  Sekitar  30% berada  di  desa  Pambang  Baru.  Perkebunan kelapa  yang  ada  di  desa  Pambang  Baru  secara umum  merupakan  kelapa  rakyat  dengan  luas 800  hektar  dengan  produksi  kelapa  sebanyak
3500  butir  dan  melibatkan  sebanyak  805  KK yang  bekerja  dibidang  perkebunan  kelapa.  Jika sebanyak  3500  butir  kelapa  perhari  nya  maka sekitar  1,7  ton  sabut  kelapa  yang  dihasilkan  di desa Pambang Baru.
Sabut  kelapa  menjadi  sangat  ekonomis bila  dijadikan cocopeat maupun cocofiber , cocopeat bisa  digunakan  untuk  lahan  pertanian dan cocofiber digunakan  untuk  otomotif maupun industri perabotan, sehingga jika diolah dengan baik bisa menambah pendapatan petani. Saat  ini  sabut  kelapa  oleh  sebagian  petani

## RANCANG BANGUN MESIN PENGURAI SABUT KELAPA MENJADI COCOPEAT DAN COCOFIBER
1,2 Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Bengkalis, Bengkalis, Indonesia Email: abdulgafur@polbeng.ac.id
Bengkalis Regency is rich with coconuts and its second product, with production reaching an average of 1.7 tons per day per village. Despite this high productivity, the second product, such as coconut coir, is not fully utilized. Coco coir has many benefits when processed into cocopeat and coco fiber. Cocopeat can be used as a planting medium, and coco fiber is commonly used as a substitute for foam in car seats, to name a few.   This scientific work will present the design and manufacture of a coconut coir decomposing machine which produce cocopeat and coco fiber. The method used in this research is experimental, starting from literature study, design and calculation, detailed drawing, building the machine, and performance tests. The results indicate that the 5 HP  gasoline-powered  machine  can  process  33  kg  of  dry  coconut  coir  per  hour,  producing  nearly  14  kg cocopeat and 17 kg coco fiber. Analysis of the experimental data shows that the built machine is in accordance with the calculated specifications and production capacity.

## Keywords: coco coir, cocopeat, coco fiber, decomposing machine
Kabupaten Bengkalis kaya akan kelapa dan produk  turunannya dengan produksi rata-rata mencapai  1,7 ton per hari  per desa. Meskipun  produktivitasnya tinggi, produk  turunannya, seperti sabut  kelapa, belum dimanfaatkan secara maksimal. Sabut kelapa memiliki banyak manfaat jika diolah menjadi cocopeat dan cocofiber . Cocopeat dapat digunakan sebagai media tanam dan cocofiber umumnya digunakan sebagai pengganti busa di jok mobil. Karya  ilmiah  ini  akan  mempresentasikan  rancang  bangun  mesin  pengurai  sabut  kelapa  yang  menghasilkan cocopeat dan cocofiber .  Metode  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  adalah  eksperimental,  dimulai  dari  studi literatur,  desain  dan  perhitungan,  gambar  detail,  pembuatan  mesin,  dan  uji  unjuk  kerja.  Hasil  penelitian menunjukkan  bahwa  mesin  bertenaga  bensin  5  HP  dapat  mengolah  33  kg  sabut  kelapa  kering  per  jam, menghasilkan hampir 14 kg cocopeat dan 17 kg cocofiber . Analisis data eksperimen menunjukkan bahwa mesin yang dibangun telah sesuai dengan spesifikasi yang telah dihitung dan kapasitas produksi.
Kata kunci: S abut kelapa, cocopeat, cocofiber, mesin pengurai
Jurnal Dinamika Vokasional Teknik Mesin Volume 7 Nomor 1 April 2022 Hal 55-61
https://journal.uny.ac.id/index.php/dynamika/issue/view/2267
dibuang  dan  dianggap  sebagai  sampah  dan dibakar,  padahal  sabut  kelapa  itu  mempunyai nilai  yang  lebih  dan  sangat  berguna  bagi masyarakat. Sabut kelapa yang dibakar tentunya  menyebabkan  polusi  udara  yang  bisa meningkatkan  suhu  pemanasan  global  sebesar 10%.  Jadi  upaya  penanganan  polusi  yang dihasilkan  ini  harus  bisa  ditangani  dengan cara memanfaatkan dan mengolah sabut kelapa menjadi  serat  dan  serbuk  yang  akan  menjadi penghasilan petani.
Begitu  banyak  produk  turunan  yang  bisa dihasilkan  dari  sabut  kelapa  ini  diantaranya cocopeat yang  sangat  baik  dijadikan  sebagai media  tanam.  Media  tanam  dari  sabut  kelapa merupakan  media  tanam  yang  berasal  dari bahan  organik  dan  bersifat  ramah  lingkungan (Tyas, 2000). Selain itu produk turunan lainnya adalah cocofiber yang  bisa  dimanfaatkan sebagai  pengganti  busa  di  kursi  mobil. Cocofiber juga dijadikan campuran beton untuk peredam suara.
Penambahan cocofiber dapat mempengaruhi  nilai  serap  yang  semakin  baik dengan  nilai  koefisien  serap  bunyi  terendah adalah  0,0324  pada  frekuensi  500  Hz. Sedangkan  nilai  koefisien  serap  bunyi  tertinggi adalah  0,93411  pada  frekuensi  2.000  Hz (Zalukhu,  2017).  Bahkan  aplikasi  lainnya  yang pernah  diterapkan  adalah  sebagai  bahan  bakar campuran  biobriket  dengan  batu  bara.  Hasil penelitian  menunjukkan  komposisi  biobriket terbaik  yang  dapat  digunakan  untuk  kebutuhan sehari-hari  adalah  komposisi  batubara:biomass =  10%  :  90%  karena  lebih cepat  terbakar  dan lebih  ramah  lingkungan.  Sedangkan  untuk kebutuhan  industri,  komposisi  terbaik  dengan pencapaian temperatur tertinggi adalah komposisi  batubara:biomass  =  30%  :  70% (Sulistyanto, 2017). Dari berbagai aplikasi yang sangat  bermanfaat  tersebut  maka  dibutuhkan suatu  alat/mesin  untuk  mencacah  sabut  kelapa menjadi cocopeat dan cocofiber .
Mesin  pencacah  sabut  kelapa  yang pernah dibuat Saputra (2017) dengan menggunakan  mesin  penggerak  bensin  robin 5 HP.  Hasil  penelitian  memperlihatkan bahwa
mesin  yang  dirancang  memiliki  kelebihan dibandingkan  dengan  mesin  yang  sudah  ada  di pasaran yaitu mudah dalam proses pengoperasian,  harga  relatif  murah  dan      cocok untuk  para  petani  kebun  kelapa.  Mesin  ini memiliki  kapasitas  input  mesin  yang  dirancang bangun ini mampu menghancurkan sabut kelapa menjadi cocopeat sampai  dengan  20,013 kg/jam  dan  kapasitas  output  (keberhasilan) 14,610  kg/jam  (Satito,  2021).  Mesin  pengurai sabut kelapa juga pernah dibuat oleh Laksmana (2020). Adapun tujuan dari penelitian ini adalah untuk merancang dan membuat mesin pengurai sabut  kelapa  menjadi cocopeat dan cocofiber kapasitas  30  kg/jam  menggunakan  motor penggerak bensin robin.

## METODE
Penelitian  ini  dilakukan  dengan  tujuan untuk merancang dan membuat mesin pengurai sabut  kelapa.  Adapun  tahapan-tahapan  yang dilakukan  dalam  pembuatan  alat  ini  meliputi, tahapan  pertama  yaitu  menentukan  topik penelitian, survey kebutuhan masyarakat sekitar,  serta  melakukan  studi  literatur  dari jurnal  ilmiah  dan  buku.  Setelah  menemukan topik  penelitian  dan  mencari  referensi  maka tahapan selanjutnya adalah memulai perancangan.  Pada  tahapan  ini  dilakukan perhitungan  beban  dan  kapasitas  alat  sesuai dengan motor penggerak yang akan digunakan.
Pada  tahap  perhitungan  didapat  ukuran kerangka,  wadah,  pulli,  dan bearing .  Langkah selanjutnya yaitu membuat desain alat menggunakan  software  Autocad  2007.  Adapun hasil  dari  desain  ini  selanjutnya  dibuat  melalui proses  fabrikasi  menggunakan  alat  bantu berupa:  mesin  las  SMAW,  mesin  gerinda tangan, mesin bor tangan, mesin bubut, meteran gulung,  jangka  sorong,  siku  ukur,  alat  bending plat, kunci pas, dan ring. Bahan yang digunakan dalam pembuatan alat ini adalah profil baja siku ukuran 50x50 mm dengan tebal 3 mm, plat besi baja  untuk  casing, saluran  masuk  dan  keluar ukuran tebal 2 mm,baja AS ST37 sebagai poros penghubung antara mesin ke mata pisau dengan
diameter  38,1  mm,  besi  plat  strip  ukuran 50x3mm, besi nako.
Selanjutnya ke proses pembuatan dan perakitan  alat,  alat  dan  bahan  yang  telah disediakan tadi dilakukan proses pengukuran, pemotongan, pengeboran, pengelasan,  perakitan,  dan finishing pada alat.  Pada  pengujian  ini  sabut  kelapa  akan dimasukkan  ke  dalam casing mesin pengurai  sabut  kelapa  melalui hopper kemudian  mesin  dihidupkan  setelah  itu baru kita ukur berapa kecepatan putarannya.  Pengujian  ini  menggunakan alat bantu yaitu stopwatch dan tachometer.
Pengujian dilakukan dengan
memberikan  3  variasi  kecepatan  putaran, yaitu 1.000 rpm, 2.000 rpm, dan 3.600 rpm. Kemudian  hasil  yang  diperoleh  dari  3 variasi  putaran  mesin  akan  ditimbang terhadap cocopeat dan cocofiber ,  selain  itu berat  bahan  baku  sisa  juga  akan  dihitung. Adapun rencana pengambilan data ditunjukkan pada Tabel 1.
Tabel 1. Rencana Pengambilan Data
N
o
Waktu produksi (jam) Berat bahan baku (kg) Berat hasil serat sabut kelapa (kg) Berat serbuk sabut kelapa (kg) Berat sisa bahan baku (kg) Putaran mesin (rpm)
1 … 3 … … … 1.000 2 … 3 … … … 2.000 3 … 3 … … … 3.600

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil  pembuatan  mesin  pengurai  sabut kelapa  memiliki  spesifikasi  panjang  rangka bawah  bersama  dudukan  motor  penggerak 1.100 mm dengan lebar 580 mm dan tinggi 700 mm dengan kerangka besi profil L setebal 5 mm dan bahan bodi menggunakan besi plat 1,8 mm. Motor  penggerak  menggunakan  motor  bensin berbahan bakar bensin. Prinsip kerja dari mesin pengurai  sabut  kelapa  ini  memukul  sampai terpisah  bagian  serat  dan  serbuk  dari  buah kelapa  yang  telah  diumpankan  pada hopper mesin  pengurai  sabut  kelapa.  Mesin  pengurai
sabut  kelapa  dapat  dilihat  pada  Gambar  1  di bawah ini.
Gambar 1. Mesin Pengurai Sabut Kelapa

## Analisis Gaya, Torsi, dan Daya Motor
Diketahui:
M  =  Massa sabut =  9 kg a =  Gravitasi =  9,8 m/s r =  Jari-jari pemukul =  0,175 M n =  Putaran  pada  poros pengurai =  1.542 rpm Maka: 1. Gaya akibat beban sabut
F  =  M x a (gravitasi)
=  9 kg x 9.8 m/s²
=  88.2 N

## 2. Torsi
T  =  F x r
=  88.2 N x 0.175 M
=  15.4 Nm

## 3. Daya
Analisis Beban Puntiran pada Poros
Pengurai
Diketahui:
Daya motor (p) = 7 HP = 5,14 kw
Faktor koreksi (fc) = 1
Daya rencana = fc x p = 7 x 5,14 kw = 35,98 kw
Kecepatan poros pengurai (n) = 1,542 rpm
Maka Rumus mencari torsi
T adalah momen punter rencana Bahan poros yang digunakan adalah besi
ST37.
Diketahui:
Kekuatan tarik (σb) = 650 kg/mm 2 Faktor keamanan (Sf1) = 6 Faktor kelenturan (Sf2) = 1,3 Maka untuk mencari tegangan geser (τa):
Beban dikenakan secara halus maka (kt) = 1 Perkiraan terjadi beban lentur (cb) = 1,3
= 33,6 mm

## Perhitungan poros
Memutar kecepatan motor pisau Diketahui:
Dimana: n1 = putaran poros pertama (3.600 rpm) n2 = putaran poros kedua (rpm) d1 = diameter pulley penggerak (76,2 mm) d2 = diameter pulley yang digerakkan (177,8 mm) Maka:
n2 = 1.542 rpm
Perhitungan Diameter Pulley
Diketahui: n1 = putaran poros pertama (3600 rpm) n2 = putaran poros kedua (1542 rpm) d1 = diameter pulley penggerak (76,2 mm) d2 = putaran poros kedua (mm) Maka:
d2 = 177,878 mm
Perhitungan Sabuk V-Belt
Kecepatan Linier V-belt
Diketahui: V = kecepatan sabuk (m/s) dp = diameter pulley motor (76,2 mm) n = putaran motor (3600 rpm)

## Perancangan Bantalan
Kekuatan bantalan (kg) W = w x l Diketahui: Gravitasi (g) = 9,8 m/s
Berat sabut kelapa (B) = 9 kg Lebar bantalan (l) = 100 mm Panjang bantalan (p) = 500 mm
L = p x l = 50.000 mm 2
Maka: w = (B x p)/L = 0,09 kg W = w x l = 0,09 x 100 = 9 kg

## Hasil Pembuatan Alat
Setelah dilakukan perhitungan dan desain alat  telah  selesai  maka  dilakukan  proses pabrikasi pembuatan alat. Hasil mesin pengurai sabut  kelapa  yang  telah  dibuat  dapat  dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2. Mesin Pengurai Sabut Kelapa

## Hasil Pengujian Sabut Kelapa Kering
Pengambilan  data  dilakukan  sebanyak  3 kali  dengan  kondisi  sabut  kelapa  dengan  total keseluruhan  berat  sabut  masing-masing  9  kg, dengan kecepatan putaran  1000  rpm, 2000  rpm
dan  3600  rpm.  Dengan  berat  sabut  kelapa masing-masing dalam pengujian sebanyak 3 kg. Adapun  data  yang  didapat  dari  hasil  pengujian dalam  percobaan  penguraian  sabut  kelapa disajikan pada Tabel 2.
Tabel 1. Hasil Pengujian Mesin Pengurai Sabut Kelapa
No Waktu produksi (menit) Berat awal sabut kelapa (kg) Berat serat sabut kelapa (kg) Berat serbuk sabut kelapa (kg) Berat sisa sabut kelapa (kg) Putaran (rpm) 1 - 12:50 - 12:49 - 12:48 3 - 1,15 - 1,25 - 1,35 - 0,35 - 0,20 - 0,25 - 1,55 - 1,40 - 1,30 1000 2 - 07:30 - 07:27 - 07:28 3 - 1,50 - 1,40 - 1,30 - 0,75 - 0,60 - 0,55 - 0,95 - 0,80 - 0,78 2000 3 - 05:41 - 05:40 - 05:39 3 - 1,60 - 1,45 - 1,40 - 1,20 - 1,30 - 1,35 - 0,30 - 0,24 - 0,22 3600 Dari perbandingan masing-masing
kecepatan  putaran  yang  telah  dilakukan, didapatkan  perbandingan  analisa  pengaruh putaran  terhadap  kapasitas  produksi  seperti pada Gambar 3 berikut ini.
Gambar 3. Grafik Pengujian Sabut Kelapa
Kecepatan  putaran  1000  rpm  dengan menggunakan  sabut  kelapa  menghasilkan  berat serat  1,25  kg  dan  serbuk  sebanyak  0,20  kg dengan  waktu  yang  ditempuh  12:49  menit  dan Panjang  serat  hasil  penguraian  5-15  cm. Kemudian  dengan kecepatan  putaran 2000  rpm menghasilkan serat 1,4 kg dan serbuk sebanyak 0,63 kg dengan waktu tempuh 07:12 menit dan Panjang  serat  hasil  penguraian  5-15  cm. Sedangkan dengan kecepatan putaran 3600 rpm
menghasilkan  serat  1,48  kg  dan  serbuk sebanyak 1,28 kg dengan waktu yang ditempuh 05:40 menit dan Panjang serat hasil penguraian 5-15 cm.
Hasil  penguraian  sebagian  sabut  kelapa yang  belum  terurai  semua,  karena  masih  ada sedikit sisa sabut kelapa yang tidak bisa terurai. Hasil  penguraian  sabut  kelapa  dapat  dilihat pada Gambar 4.
Gambar  4.  Hasil  Serat  dan  Serbuk  Penguraian Sabut Kelapa

## Menghitung Kapasitas Tiap Pengujian Sabut Kelapa
Waktu  total  dari  pengujian  putaran  1000 rpm  sabut  kelapa  adalah  12:49  menit.  Untuk menghitung  kapasitas  produksi  digunakan persamaan: Ka = Bk / t dengan kapasitas = 3 kg /  12:49  menit,  kapasitas  =  0,24  kg/menit.  Dan kapasitas  =  14  kg/jam.  Waktu  total  dari
pengujian  putaran  2000  rpm  sabut  kelapa adalah 07:29 menit. Untuk menghitung kapasitas  produksi  digunakan persamaan:  Ka  = Bk  /  t  dengan  kapasitas  =  3  kg  /  07:29  menit, kapasitas  =  0,41  kg/menit,  dan  kapasitas  =  24 kg/jam.  Waktu  total  dari  pengujian  putaran 3600  rpm  sabut  kelapa  adalah  05:40  menit. Untuk menghitung kapasitas produksi digunakan  persamaan:  Ka  =  Bk  /  t  dengan kapasitas = 3 kg / 05:40 menit, kapasitas = 0,55 kg/menit, dan  kapasitas = 33 kg/jam. Menghitung rata-rata putaran kecepatan pengurai  dalam  3  kali  percobaan.  Rata-rata produktifitas  =  (Putaran1  +  Putaran2  + Putaran3)/n produktifitas Rata-rata produktifitas =  (1000  +  2000  +  3600)/3.  Rata-rata produktifitas = 2200 rpm

## Analisa Data
Berdasarkan  hasil  pengujian  mesin pengurai  sabut  kelapa  di  atas  maka  hasil pengujian mesin ini mampu menguraikan sabut kelapa  dengan  sangat  baik,  mesin  pengurai sabut  kelapa  ini  mampu  menguraikan  sabut seberat  3  kg  dengan  waktu  12:49  menit  pada putaran  1000  rpm,  07:29  menit  pada  putaran 2000  rpm  dan  05:40 menit  pada  putaran  3600 rpm.  Jadi  jika  kita  jumlahkan  hasil  pengujian mesin  ini  waktu  rata-rata  yang  didapat  adalah 08:39  menit pada  putaran  rata-rata  2.200  rpm dengan  kapasitas  rata-rata  mesin  ini  adalah  24 kg/jam.
Kondisi  mesin  pada  saat  percobaan dilakukan  mesin mengalami  getaran,  sehingga berpengaruh terhadap  kualitas  hasil  penguraian sabut  kelapa.  Hal  tersebut  disebabkan  dudukan mesin  yang  tidak  dipasang  secara  permanen. Kemudian  untuk  mendapatkan  kualitas  serat yang bagus maka harus dilakukan 2 kali proses penguraian.  Kemudian,  karena  penggerak dengan bahan bakar bensin maka penggunaannya harus diestimasi.

## SIMPULAN
Mesin  yang  tertera  diatas  adalah  mesin pengurai sabut kelapa yang telah berhasil dibuat yang  memiliki  beberapa  spesifikasi.  Adapun mesin  yang  telah  berhasil  dibuat  menggunakan motor bensin dengan daya 7 HP  dan kecepatan 3600  rpm,  kecepatan  putar  poros  pengaduk maksimal  1.542  rpm,  menggunakan pulley dan sabuk-V  sebagai  transmisi  daya.  Kapasitas pengurai sabut 33 kg/jam dan memiliki 29 buah pisau  pengurai  ( blade ).  Sedangkan  untuk dimensi alat yaitu Panjang 1.100 mm, lebar 580 mm dan tinggi 700 mm.
Rancang  bangun  mesin  pengurai  sabut kelapa  menghasilkan  spesifikasi  mesin  dengan kapasitas  33  kg/jam  dengan cocopeat dan cocofiber masing-masing  berupa  14  kg  dan  17 kg cocofiber , sedangkan sisanya berupa serbuk.

## DAFTAR RUJUKAN
Arfittariah,  A.,  Zain,  A.,  &  Akbar,  A.  2021. Rancang bangun mesin otomatis pencacah  mini  serabut  kelapa  (mesin cocopeat ). Jurnal  Nasional  Komputasi dan  Teknologi  Informasi  (JNKTI), 4(6), 517-521.
Lesmana,  I.  G.  E.,  &  Rahman,  R.  2020.
Perancangan mesin pengurai sabut kelapa menjadi cocopeat . Prosiding  Seminar Rekayasa  Teknologi  (SemResTek), hal. TTG41-TTG50.
Octami, S. U., Tunggal, T. R. I., & Hersyamsi,
H.  2019. Uji  kinerja  mesin  pencacah untuk  mengurai  sabut  kelapa .  Doctoral dissertation, Sriwijaya University.
Saputra,  S.  2017. Rancang  bangun  mesin penghancur sabut kelapa menjadi cocopeat  untuk  media  tanam .  Doctoral dissertation, Universitas Bangka Belitung.
Satito,  A.,  Hariyanto,  H.,  &  Supandi,  S.  2021. Rancang  bangun  mesin  pengurai  sabut kelapa  menjadi  cocopeat  dan  cocofiber dalam  upaya  penganekaragaman  produk pada  kelompom  tani  “Sumber  Rejeki”.
Prosiding  Seminar  Hasil  Penelitian  dan Pengabdian Masyarakat , 3(1).
Sudrajat,  A.,  Tri,  T.,  &  Endo,  A.  K.  2019. Uji kinerja  mesin  penyaring  (rotary  screen) pada  pengolahan  serbuk  sabut  kelapa (cocopeat). Doctoral dissertation,
Sriwijaya University.
Sulistyanto, A. 2017. Karakteristik pembakaran biobriket  campuran  batu  bara  dan  sabut kelapa. Media  Mesin:  Majalah  Teknik
Mesin, 7(2).
Tyas,  S.I.S.  2000.  Studi  netralisasi  limbah serbuk  sabut  kelapa  ( cocopeat )  sebagai media tanam.
Zalukhu,  P.  S.,  Irwan,  I.  &  Hutauruk,  D.  M.
2017. Pengaruh Penambahan Serat Sabut Kelapa  ( cocofiber )  terhadap  Campuran Beton  sebagai  Peredam  Suara. JCEBT (Journal  of  Civil  Engineering,  Building and Transportation) , 1(1), 27-36.