## MESIN AYAK DUA SALURAN DILENGKAPI PENGARAH UNTUK BERAS JAGUNG
Yohanes B. Yokasing 1 , Amiruddin Abdullah 1 , Stanislaus Tamelab 1 1 Jurusan Teknik Mesin, Program Studi Diploma 3 (D3), Politeknik Negeri Kupang, Jalan Adi Sucipto Penfui, Kupang, Nusa Tenggara Timur, 85228
E-mail: yohanesyokasing12@gmail.com Diterima: 06-12-2021 Direvisi: 05-11-2022 Disetujui: 01-12-2022

## ABSTRAK
Mesin ayak digunakan untuk memisahkan kelompok butiran berdasarkan ukuran. Kebanyakan mesin ayak pemisahan pada 2 kelompok butiran yang terayak/tersaring langsung berpindah tempat, tetapi butiran tidak tersaring, dilepas dengan operator membalik saringan kesamping atau mengangkat bahan yang tidak tersaring. Selain itu bahan yang diayak biasanya dituangkan langsung di atas kawat ayakan. Hal ini memperlambat proses menggayak dan penumpukan tersebut dapat merusak kawat ayak. Disisi lain bahan ayak seperti produk beras jagung, membutuhkan 2 ukuran lubang kawat saringan. Untuk itu dirancang, dibuat dan dikaji fungsi, “Mesin Ayak Dua Saluran Dilengkapi Pengarah Untuk Beras Jagung”. Spesifikasi mesin ayak tersebut sebagai berikut, memiliki 2 saluran hasil ayak, saringan ayak dapat diganti, saringan digerakan lengan ayun, pengerak dinamo 3/4 hp, putaran 1400 rpm, kapasitas sekali tahapan ± 44,8 kg/jam, kapasitas untuk beras jagung  ± 22 kg/jam (sudah masuk waktu pergantian ayakan). Kajian kinerja mesin pada beberapa variabel menghasilkan; semakin kecil sudut keringan kapasitas meningkat, hal tersebut berbanding terbalik dengan panjang pegas dan putaran. Sudut 5 0 kapasitas 23,3 kg/jam, panjang pegas 90,5 mm, dan panjang pegas menjadi 100,5 mm kapasitas 24,6 kg/jam . Untuk sudut 15 0 , kapasitas berkurang 20,4 kg/jam. Putaran 230 rpm, sudut 50, kapasitasnya menurun, yakni 20,3 kg/jam, panjang pegas 90,5 mm.
Kata Kunci: jagung giling, pengayak, beras jagung.

## ABSTRACT
Sieve machine is used to separate groups of granules based on size. Most separation sieves on 2 groups of sifted/filtered grains move immediately, but the unfiltered grains are removed by the operator turning the sieve sideways or lifting the unfiltered material. In addition, the sifted material is usually poured directly on the sieve wire. This slows down the sifting process and the buildup can damage the sieve. On the other hand, sieve materials such as corn rice products, require 2 sizes of sieve wire holes. For that, do the design, made and studied the function, "The Sieve Machine’s two channel Equipped with Directions for Rice Corn". The specifications of the sieve machine as follows; has 2 sifting channels, the sieve filter can be replaced, the filter is driven by a swing arm, dynamo drive 3/4 hp, rotation 1400 rpm, the capacity for one stage is ± 44.8 kg/hour, the capacity for corn rice ± 22 kg/hour (it's time to change the sieve). The study of engine performance on several variables resulted in the smaller the angle of lightening the capacity increases, it is inversely proportional to the length of the spring and rotation. At angle 5 0 sieve capacity is 23.3 kg/hour, with length of the spring is 90.5 mm, and on length of spring becomes 100.5 mm, sieva capacity of 24.6 kg/hour. For angle 15 0 , the capacity is reduced by 20.4 kg/hour. At rotation 230 rpm, 5 0 angle, decreased capacity, only 20.3 kg/hour, spring length 90.5 mm.
Keywords: ground corn; sieve; rice corn

## SINTEK JURNAL: Jurnal Ilmiah Teknik Mesin ISSN: 2088-9038, e-ISSN: 2549-9645
Homepage: http://jurnal.umj.ac.id/index.php/sintek

## 1. PENDAHULUAN
Mesin ayakan digunakan untuk memisahkan kelompok butiran berdasarkan ukuran butir. Ayakan memiliki saringan berupa kawat-kawat yang membentuk lubang-lubang, kawat-kawat ini diposisikan  tegak lurus satu terhadap lainnya. Lubang-lubang pada saringan berperan dalam operasi pemisahan kelompok butiran. Pengayakan merupakan satuan operasi pemisahan dari berbagai ukuran bahan untuk dipisahkan kedalam dua atau tiga praksi dengan menggunakan ayakan [1].
Setiap praksi yang keluar dari ayakan mempunyai ukuran lebih  kecil berdasarkan dimensi lubang saringan. Pengayakan dengan berbagai rancangan telah banyak digunakan dan dikembangkan secara luas pada proses pemisahan butiran-butiran berdasarkan ukuran. Pengayakan merupakan proses pemisahan campuran partikel padatan dan bebas dari bahan lain yang tidak diinginkan selain bahan baku [2]. Ciri ayakan antara lain, ukuran dalam mata jala,  jumlah mata jala ( mesh ) per satuan panjang, misalnya per cm atau per inchi (sering sama dengan nomor ayakan), dan jumlah mata jala per  satuan luas, umumnya per cm 2 [3]. Pengayak berbagai desain digunakan secara luas  untuk  proses pemisahan berdasarkan kelompok  butiran. Jenis-jenis pengayak, diantaranya; u nder size yaitu ukuran bahan yang melewati celah ayakan, o ver size yaitu ukuran bahan  yang tertahan oleh ayakan, s creen aperture yaitu bukaan antara individu dari kawat mesh ayakan, dan mesh number yaitu banyaknya lubang-lubang per 1 inci, screen interval yaitu hubungan antara diameter kawat kecil pada seri ayakan standar.
Pengayak selain dituntut dapat memisahkan butiran,  juga  dituntut  untuk memisah tempat bahan ayakan. Pada kebanyakan pengayak hanya memisahkan tempat untuk butiran yang memiliki ukuran yang lebih kecil dari lubang kawat saringan. Hanya pengayak tertentu saja yang memisahkan lebih dari satu tempat. Bahan ayak biasanya dimasukan melalui hopper atau langsung diletakkan dalam saringan ayak. Penempatan bahan ayakan dalam jumlah tertentu, dalam saringan ayak menimbulkan masalah terhadap saringan ayak. Masalah yang dapat timbul yakni memperlambat proses menggayak (memisahkan) karena penumbukan
tersebut. Penumbukan bahan yang diayak menimbulkan lamanya pemisahan antara material tersebut untuk mencapai lubang kawat saringan guna tersaring atau mengalir. Selain itu juga penumbukan tersebut memberikan dampak berupa beban lebih pada bagian tertentu dikawat saringan yang menimbulkan cepat rusaknya kawat saringan.
Untuk itu teknologi ayak terus dikembangkan dalam berbagai bentuk, cara kerja dan fungsi. Pengembangan mesin ayak perlu  dilakukan dengan mempertimbangan kualitas pemisahan, waktu pemisahan  yang singkat dan tempat pemisahan. Mesin ayak yang dikembangkan yakni, “Mesin Ayak Dua Saluran  Dilengkapi Pengarah untuk Beras Jagung”, yang diperuntukkan beras jagung dan memiliki beberapa keunggulan. Keunggulannya yakni bahan ayakan disalurkan melalui pengarah, gerakan ayakan selain digerakan oleh penggerak juga mendapatkan  getaran  dan sentakan, dan kawat saringan memiliki rangka saringan dapat diganti-ganti sesuai kebutuhan pemisahan ukuran butiran lainnya. Memiliki 2 saringan dan ukuran lubang kawat saringan yang berbeda. Kawat saringan 1, sedikit lebih besar dibandingkan lubang kawat saringan 2. Jumlah lubang pada 1 inch persegi jaringan ( mesh ), yang direncanakan dengan berpatokan pada ukuran butiran beras jagung yang besar dan yang kecil. Syarat lubang, untuk saringan pertama, direncanakan As (As = luas lubang saringan) > A jg (jg=jagung gilingan) dari luas dari permukaan biji jagung, ukuran terbesar beras jagung tersaring. Saringan kedua, direncanakan As (As = luas lubang saringan) < A jg (jg=jagung gilingan) dari luas dari permukaan biji jagung, ukuran terkecil beras tidak tersaring.
Salah satu produk olahan yang disukai masyarakat Propinsi Nusa Tenggara Timur (NTT) adalah berasan jagung. Produk ini berasal dari jagung yang telah dikeringkan hingga mencapai kadar air 13–15%, [4]. Beras jagung adalah biji jagung kering yang disosoh menggunakan alat pengupas dan penggiling serta alat penyosoh [5].  Beras jagung memiliki ukuran yang bervariasi, mulai dari diameter di atas ± 5 mm untuk ukuran kasar, 2-4 mm untuk ukuran sedang dan kurang dari ± 2 mm untuk ukuran kecil atau halus.
Gilingan biji jagung kering selama ini pemisahan menjadi 3 bagian yakni kasar (besar), sedang, dan halus (tepung). Butiran berukuran sedang ini yang disebut beras jagung. Selama ini pemisahan menggunakan Nyiru, dan proses pemisahan melalui tahapan-tahapan untuk mencapai tiga bagian (butiran kasar, sedang, dan halus). Kegiatan menampi dilakukan dalam 3 macam gerakan yakni pemisahan, gerakan mengeluarkan kelompok butiran kasar dan gerakkan mengeluarkan kelompok butiran halus. Ketiga gerakan ini harus dilakukan karena tuntutan pemisahan biji jagung giling pada 3 ukuran, tersebut di atas. Untuk mencapai ukuran ini dibutuhkan lebih dari 1 ukuran lubang saringan ayak.

## 2. METODE PENELITIAN
Metode yang digunakan dalam menyelesaikan kajian, ”Mesin Ayak Dua Saluran Dilengkapi Pengarah  untuk Beras Jagung”, yakni metode kaji tindak. Kajian dilakukan dalam beberapa tahapan kegiatan dan penelitian ini dilakukan selama 8 bulan ditahun 2021.  Tahapan-tahapan kegiatan, sebagai berikut; observasi lapangan dan kajian pustaka, pnalisa data awal dan simpulan, konsep-konsep rancangan, racangan teknologi, perencanaan teknologi, pembuatan komponen, perakitan, uji coba, dan kaji kinerja.

## 2.1 Observasi lapangan
Kunjuangan ini dilakukan sentra-sentra pembuatan beras jagung, diantaranya desa Oelbanu, Oh Aem,  dan Oh Aem 2, kec. Amfoang Selatan, kab. Kupang,  dan pasar Oeba, dan pasar kasih, Kupang, Nusa Tenggara Timur (NTT). Teori-teori  atau kajian lain sehubungan dengan penelitian ini dikumpulkan dari referensi.

## a. Nyiru
Data hasil observasi disimpulan diantaranya yakni, ukuran dimensi nyiru, gerakan menampi, kapasitas sekali tampi,  dan ukuran dimensi dari beras jagung. Nyiru tradisional yang terbuat dari daut lontar, atau batang bambu.
Tabel 1. Data Ukuran Dimensi Nyiru, dan Kapasitas Sekali Tampi

## b. Menampi
Gerakan menampi menggunakan Nyiru, pada semua desa, dan pasar kajian, memiliki kesamaan gerakan dengan sasaran sama. Gerakan mengayun kekiri -kekanan, dan sebaliknya, dengan posisi miring dengan sudut ± 10 0 – 20 0 , mengarah ke pinggir luar dilakukan dengan tujuan pemisahkan antara kelompok butiran. Setelah terpisah kelompok besar sedikit dibagian belakang nyiru (mendekat) operator. Operator mengeluarkan kelompok butiran besar dengan cara mengarahkan nyiru kesamping, dan miring kebelakang, dengan sedikit gerak mengayun dan sentakan kebelakang kelompok butiran besar dikeluarkan dari nyiru. Sedangkan kelompok butiran halus, dimiringkan kedepan dengan sedikit gerakan ayun kedepan dan sentak, butiran halus keluar dari nyiru. Bila masih ada kedua kelompok besar dan halus yang bercampur dalam nyiru tersebut. Operator menggunakan jari-jari tangan menyebarkan dan gerakan diulang lagi, hingga kelompok ukuran sedang terpisahkan. Setelah terpisah kelompok butiran sedang dikeluarkan, dan dilanjutkan pemisahan berikutnya. Bila gerakan tampi tersebut di atas pendekatan berupa putaran, dan diasumsikan gerak ke kiri dan kekanan atau sebaliknya dianggap satu putaran, maka jumlah gerakan permenitnya adalah, tabel 2, berikut ini.
Tabel 2. Kecepatan Gerak Tampi

## c. Dimensi dan ukuran Beras Jagung
Bentuk dimensi dari beras jagung tidak sesuai dengan salah satu geometri volume yang kita pelajar. Untuk memudahkan dilakukan pendekatan pada kemiripan geometri butiran jagung gilingan tersebut yakni bundar. Ukuran beras jagung pun beragam ada yang besar dan ada pula yang kecil.
Tabel 3. Dimensi dan Ukuran Beras Jagung

## 2.2 Data Kajian Pustaka
Bentuk pada anyaman nyiru diperoleh dari hasil anyaman bambu yang dianyam kemudian menjadi lebar dan akhirnya berbentuk  bidang segi empat, [6]. Ada beberapa metode dalam membentuk produk anyaman yaitu “dibentuk secara bundar, segi empat atau datar sebagai pondasi barang anyaman, [7]. Nyiru memiliki 2 yakni bagian dasar  merupakan bidang pergerakan tampi dan sisi pembatas yang berfungsi sebagai batas gerak bahan ayak dan pengalih posisi dari butir.

## 2.3 Analisa Data Awal, dan Simpulan
Data-data hasil observasi dan kajian pustaka, dianalisa dengan sasaran pengunaan sebagai berikut:

## a. Kapasitas Pengayak
Kebutuhan penggunaan pengayak menjadi dasar pertimbangan yakni kapasitas pengayak, agar dapat diserap pada semua pengguna desa dan kota kajian, direncanakan kapasitas maksimum, data tabel 1 dimensi nyiru.

## b. Ukuran Lubang Kawat Saringan
Saringan untuk pengayak pertama direncanakan lubang yang dapat mengayak ukuran sedang dan halus, (kelompok butiran besar tidak terayak), dan lubang saringan ayak kedua lebih kecil (dapat mengayak yang halus)
sedangkan kelompok butiran sedang tidak terayak, data tabel 2.

## c. Sudut Kemiringan
Kemiringan saringan ayak direncanakan pada sudut 10 0 -  20 0 , mengikuti kemiringan posisi gerak mengayak.

## d. Gerakan Ayakan
Ayakan digerakan maju dan meluncur pada posisi miring, dan mendapatkan sentakan, berupa getaran.

## 2.4 Konsep Perancangan
Konsep yang digunakan dalam perancangan “Mesin Ayak 2 Saluran yang dilengkapi Pengarah untuk Beras Jagung”, sebagai berikut:
 Bagian saringan ayak memiliki bidang ayak dan pembatas gerak bahan ayak
 Saringan ayak bergerak (maju dan meluncur) dan gerak sentak.
 Memisahkan pada 3 kelompok butiran beras jagung
 Konstruksi mesin ayak memudahkan untuk pergantian saringan.
 Bahan ayak diarahkan masuk secara beraturan, dan diposisikan pada ujung atas dari saringan.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1 Sketsa Mesin Ayak
Gambar 1 . Sketsa Mesin Ayak Dua Saluran Dilengkapi Pengarah

## Keterangan:

## 3.2 Prinsip Kerja Mesin Ayak
Saringan dipasang ukuran lubang yang sesuai, kontak power dikontakan, poros dynamo berputar, putaran diteruskan puli pengerak melalui belt (sabuk) gerakan dilanjutkan kepuli penggerak dan poros putar, putaran poros diteruskan lengan 1, dari lengan 1 putaran diteruskan ke lengan 2. Lengan 2 menggerakan kerangka ayak bergerak keatas-meluncur  ke bawah  dan mendapat sentakan berupa getaran pada akhir meluncur ke bawah. Pada saat itu pula bahan ayakan,  yang berada dipengarah diarahkan terus menerus jatuh di atas saringan ayakan pada ujung atasnya.  Gerakan keatas dan meluncur serta sentakan berulang-ulang, hingga tahapan pertama mengayak selesai. Setelah selesai kontak power diputuskan, pengantian saringan berikutnya, dan diulangi proses mengayak seperti di atas  untuk hasil ayakan pertama, pada tahap ini beras jagung diperoleh.

## 3.3 Perencanaan Komponen Mesin Ayak
a. Kawat Saringan dan Rangka Sarigan
Bahan kawat saringan digunakan yakni dari bahan stainless steel, dengan mempertimbangkan kehiegenisan bahan yang disaring.  Ukuran lubang kawat direncanakan dengan ukuran terbesar dan terkecil dari beras jagung.
Gambar 2. Saringan dan Rangka Ayak
Keterangan: br = lebar rangkah saringan bs = lebar saringan lr = Panjang saringan ls = lebar saringan tr = tinggi rangka

## b. Kawat Saringan
Bentuk bahan yang diayak berpengaruh dalam menentukan bentuk dari lubang ayakan. Lubang kawat ayakan yang digunakan tampak gambar 3.
Gambar 3. Macam-macam lubang kawat saringan ayak
 Lubang Saringan Ayak
Direncanakan dengan mempertimbangkan, bentuk lubang yang dapat tersaring pada kapasitas makasimal. Ciri ayakan: ukuran mata jala, jumlah mata jala mesh persatuan panjang, misalnya per cm atau per inchi, jumlah mata jala per satuan luas.
 Luas Saringan
Dihitung dengan menggunakan persamaan 1, [8]. A s = l s x b s (1)
Dimana: As = luas permukaan saringan (mm 2 ) l s = Panjang saringan 60 mm b s = lebar saringan 50 mm
Jadi, As = 60 x 50 = 300 mm 2
 Lubang Kawat Saringan Dihitung dengan menggunakan persamaan 2, [8]. As > Ajg 𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙 > 𝜋𝜋 𝑙𝑙 𝑑𝑑 (2)
Dimana: As = luas lubang saringan (mm 2 ) Ajg = luasjagung gilingan (mm 2 )
Lubang kawat saringan pertama, Direncanakan:
As > Ajg 𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙 > 𝜋𝜋 𝑙𝑙 𝑑𝑑 3.5 x 3.5 > 3,14 x 3,5
12,25 mm 2 > 10,99 mm 2
Lubang kawat saringan kedua, Direncanakan:
As < Ajg 𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙 < 𝜋𝜋 𝑙𝑙 𝑑𝑑
1.5 x 1.5 < 3,14 x 1,5 2,25 mm 2 < 4,71 mm 2
 Luas Permukaan Saringan
Luas permukaan yang  dibentuk rangka dihitung dengan menggunakan persamaan 3, [8].
A r = l r x b r (3)
Dimana: Ar = luas permukaan saringan (mm 2 ) l r = Panjang saringan 800 mm, b r = lebar saringan (mm) = 600 mm
Jadi, Ar = 800 x 600 = 4800 mm 2
 Berat Rangka
Rangka dari ayak, terbuat dari besi siku ST37, dengan ukuran besi siku 40 x 4 x 3 mm, berat total rangkah hasil penimbangan 4,5 N.“Dalam satuan satuan internasional (SI), berat (gaya),  diukur dalam Newton, sedangkan dalam massa kilogram” [9].
 Kekuatan Rangka Saringan
Dihitung dengan menggunakan persamaan 4, [10] [11].
𝜎𝜎� > 𝜎𝜎 𝑡𝑡 (4) 𝜎𝜎 𝑡𝑡 𝑛𝑛 > 𝑊𝑊 𝐴𝐴 ⁄
⁄
Dimana: 𝜎𝜎 � =  tegangan diijinkan (kg/mm 2 ) 𝜎𝜎 𝑡𝑡 = tegangan tarik ST37, 650 N/mm 2 n = faktor keamanan = 8, [12]
W= berat rangkah saringan = 4,5 N Jadi: 𝜎𝜎 𝑡𝑡 𝑛𝑛 > 𝑊𝑊 𝐴𝐴 ⁄ ⁄ (650 N/mm 2 )/ 8 > 4,5 N /480 mm 2 81 N/mm 2 > 0,01 N/mm 2 , (terpenuhi syarat kekuatan)
c. Pengarah Bahan Ayak
Komponen ini berfungsi sebagai pengarah bahan ayak. Bahan ayak disalurkan sepanjang sisi lebar pengarah di atas permukaan saringan ayak. Ukuran dan dimensi pengarah ini direncanakan menggunakan persamaan 5 dan 6, [12].
Gambar 4 . Pengarah Bahan Ayak
Keterangan: lp = Panjang pengarah, 350 mm bp= lebar pengarah, 594 mm tp = tinggi saluran pengarah, 100  mm
 Luas Permukaan
𝐴𝐴 = ( ��𝑡𝑡 𝑝𝑝 2 + 𝑙𝑙𝑙𝑙 2 �𝑙𝑙 𝑏𝑏𝑙𝑙 (5)
𝐴𝐴 = ( � (100 2 + 350 2 ) 𝑙𝑙 594 = 364 x 594 = 216.216 mm 2
 Kapasitas Pengarah
Kapasitas ruang pengarah, yang dimiliki limas terpancung yakni:
𝑉𝑉 = 1/2( 𝑡𝑡𝑙𝑙 𝑙𝑙 𝑙𝑙𝑙𝑙 ) 𝑙𝑙 𝑏𝑏𝑙𝑙 (6) = ½ (100 x 350) x 594 =  10.395.000 mm 3

## d. Pegas
Pegas yang digunakan yakni pegas tekan, yang berfungsi menghasilkan gerak sentak pada akhir gerak luncur. Gerak sentak ini bertujuan untuk memindahkan bahan ayak, yang tertumpu dapat tersebar, atau yang berada di bawah dapat bergeser ke  atas  dan sebaliknya.  Perhitungan komponen pegas sesuai persamaan 7 sampai 11, [10].
 Panjang solid, bila pegas ditekan sampai terjadi kontak antar koil.
𝐿𝐿 𝑠𝑠 = 𝑛𝑛 , . 𝑑𝑑 (7)
Dimana: n = jumlah koil, 26 buah d = diameter kawat, 3 mm
Jadi,
𝐿𝐿 𝑠𝑠 = 𝑛𝑛 , . 𝑑𝑑 = 26 x 3 = 78 mm
 Panjang bebas, panjang pegas saat tanpa beban.
L = Panjang solid + kompressi maksimum + clearance 𝐿𝐿 = 𝑛𝑛 ′ 𝑑𝑑 + 𝛿𝛿 𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑠𝑠 + 0,15 𝛿𝛿𝛿𝛿 𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑠𝑠 (8)
𝛿𝛿 = (8 𝐹𝐹𝐷𝐷 3 𝑁𝑁 ) ( 𝑑𝑑 4 𝐺𝐺 ) ⁄
Dimana: 𝛿𝛿 = defleksi pegas F = W= beban (N) = beban rangkah 4,5 N + beban kawat + saringan 0,5 N + beban bahan ayak 2 N = 7 N D = diameter luar pegas 30 mm N = Jumlah gulungan yang aktif N = N T – N D
Dimana: N T = Jumlah gulungan total = 26
N D = jumlah gulungan yang tidak aktif = 1
Jadi, N = 26 – 1 = 25
G = modulus geser material pegas Untuk SS A313 = 69 GPa Jadi,
𝛿𝛿 = (8 𝑙𝑙 7 𝑙𝑙 30 3 𝑙𝑙 26) (3 4 69 𝑙𝑙 10 3 ) ⁄ = 7 mm Maka panjang bebas pegas 𝐿𝐿 = 26 𝑙𝑙 3 +  7 + 0,15 𝑙𝑙 7 𝑙𝑙 10 = 95,5 mm
 Indeks Pegas
Didefenisikan sebagai perbandingan diameter pegas dengan diameter kawat.
𝛿𝛿 = 𝐷𝐷 𝑑𝑑 ⁄ (9)
Dimana: C = Indeks pegas D = diameter luar pegas, 30 mm d = diameter kawat, 3 mm
Jadi, C = 30 mm/3 mm = 10
 Rating Pegas/ Spring Rate
Rating pegas k adalah beban yang diperlukan untuk setiap satuan defleksi.
𝑘𝑘 = 𝑊𝑊 𝛿𝛿 ⁄ (10)
Dimana: W = beban (N) = 7 N 𝛿𝛿 = defleksi pegas = 70 mm
Jadi, k = 7/7 = 1
 Pitch, jarak antara koil  berdekatan dalam keadaan tidak terkompresi.
𝑃𝑃 = 𝑙𝑙𝑝𝑝𝑛𝑛𝑝𝑝𝑝𝑝𝑛𝑛𝑝𝑝 𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑝𝑝𝑏𝑏 ( 𝑛𝑛 , − 1) ⁄ (11) = 95,5 /(26 – 1) =19,1

## e. Lengan Ayun
Komponen yang meneruskan daya dari poros transmisi ke  saringan ayak. Lengan ayun terdiri dari lengan ayun 1 dan lengan ayun 2. Lengan ayun 1 yang berhubugan dengan poros melakukan gerakan rotasi, sedangkan lengan ayun 2 melakukan gerakan translasi. Lengan ayun 1 dan lengan ayun 2 dihubungkan dengan mengunakan bantalan bola. Gerak rotasi dari lengan ayun 1, diubah menjadi translasi oleh bantalan yang dapat mengubah gerak rotasi menjadi gerak translasi, akibat adanya gerakan
relatif antara komponen bantalan.  Jadi lengan ayun berfungsi dalam menentuhkan jarak ayun, dan tegangan ayun, kedua fungsi tersebut direncanakan.
Gambar 5. Lengan Ayun 1 dan  2
 Panjang Ayunan
Panjang langkah ayun (La) = Panjang Lengan Ayun 2 =220 mm
 Tegangan Tarik
Tegangan tarik dibutuhkan untuk menarik ayakan, besarnya tegangan tersebut berlaku hubungan sesuai persamaan 12, [13].
𝜎𝜎 𝑡𝑡 > 𝜎𝜎 𝑚𝑚 (12)
Dimana: 𝜎𝜎 𝑡𝑡 = tegangan tarik 𝜎𝜎 𝑚𝑚 = (gaya berat ayakan + bahan ayak)/(1/2 luas keliling bantalan) = ((2 kg + 1 kg)x9,806))/(1/2 x 14 mm x10 mm)
= 0,42 N/mm 2
Tegangan tarik yang dibutuhkan lebih besar dari 0,42 N/mm 2 .
f. Poros Gambar 6. Poros
Keterangan: l = panjang poros (mm), di = diameter dalam (mm), do = diameter luar (mm)
Poros mesin ayak ini menerima beban kombinasi torsi dan momen lengkung, secara bersamaan pula. Beban torsi pada puli, diameter
puli  0,3 meter. Beban poros diperoleh dari beban ayak = 5 N, bahan ayak = 2 N, lengan ayun transmisi 3 N, berat puli diabaikan, maka W total = 10  N. Perhitungan beban dan daya poros mesin ayak sesuai persamaan 13 sampai 22, [10] [13] [14].
Gaya keliling pada bel, yang diterima puli,
𝐹𝐹 𝑟𝑟𝑚𝑚𝑡𝑡𝑟𝑟𝑟𝑟 = 102 𝑁𝑁 𝑣𝑣 ⁄ (13)
Dimana: v = kecepatan keliling (m/s) N = Daya pengerak poros, 372,85 Watt (pada poros akibat beban)
Kecepatan keliling sabuk direncanakan,
𝑣𝑣 = ( 𝜋𝜋 𝑙𝑙 𝐷𝐷 𝑙𝑙 𝑛𝑛 ) (60 𝑙𝑙 1000 ⁄ ) (14) Dimana: D = diamater puli pengerak, 0,06 m n = putaran puli pengerak, 1400 rpm v = (3,14  . 0,06 . 1400)/(60  . 1000) = 263,76 m/detik
Gaya keliling sabuk (Fr) direncanakan,
𝐹𝐹 𝑟𝑟 = (102 𝑁𝑁 𝑣𝑣 ⁄ ) (15)
Jadi,
Fr = (102 x 186,42) / 263,76  = 72 N
Torsi dari puli,
T = Fr x r puli (16) = 72 x 0,15 = 10 Nm
Momen dari lengan dan ayak,
(M) = W x  L                                          (17) = 10 x 0,740 = 7,4 N.m.
Torsi ekivalen,
𝑇𝑇𝑏𝑏 = � ( 𝑀𝑀 2 + 𝑇𝑇 2 ) (18) = � (7,4 2 + 10 2 ) =  17,4 N.m
Momen ekivalen,
𝑀𝑀𝑏𝑏 = 1 2 ⁄ ( 𝑀𝑀 + √𝑀𝑀 2 + 𝑇𝑇 2 ) (20) = 1 2 ⁄ (7,4 + 17,4) = 12,4 N. m
Ukuran poros terhadap torsi ekivalen, tegangan maks, baja karbon =  79,3 GPa.
𝑑𝑑 = �� (16 𝑙𝑙𝑀𝑀𝑏𝑏 ) � ( 𝜋𝜋𝜏𝜏 𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑠𝑠 ) � 3 (21)
= �� (16 𝑙𝑙 12,4) � ( 𝜋𝜋𝑙𝑙 79,3) � 3
= 0,01924 m = 19,2 mm
Daya yang dibutuhkan untuk mengerakan poros (P), [9] [14]
𝑃𝑃 = ( 𝑇𝑇 𝑙𝑙 2 𝑙𝑙 𝜋𝜋 𝑙𝑙 𝑛𝑛 ) 60 ⁄ = (17,4 . 2 . 3,14 . 200)/60 = 364,24 Watt

## g. Reduksi Putaran
Putaran yang dibutuhkan untuk gerak saringan ayak sebesar 200 – 250 rpm (tabel 2, data hasil survei, tersebut di atas), direncanakan 230 rpm, dan putaran motor penggerak 1400 rpm. Maka putaran pada motor perlu direduksi guna mencapai putaran yang direncanakan, transmisi yang digunakan puli. Dihitung menggunakan persamaan 22, [10] [14].
𝑖𝑖 = ( 𝑛𝑛 1 𝑛𝑛 2 ⁄ ) = 𝐷𝐷 𝑝𝑝 𝑑𝑑 𝑝𝑝 ⁄ (22)
Dimana: n 1 = puli pengerak, 1400 rpm n 2 = puli yang digerakkan (rpm) dp = diameter puli pengerak, 300 mm Dp = diameter puli digerakkan, 60 (mm) i = perbandingan reduksi
Jadi, i = 300/50 = 1400/n 2 n 2 = 233 rpm

## h. Motor yang digunakan
Perhitungan daya motor yang digunakan menggunakan persamaan 23, [13] [14].
𝑃𝑃 = 𝑓𝑓 𝑐𝑐 𝑙𝑙 𝑃𝑃𝑑𝑑 (23)
Dimana:
Pd= daya yang direncanakan  (kW) fc = factor koreksi =1,2
P = daya nominal out put dari motor penggerak (kW)
Jadi,
P  = 1,2 x 365 = 438 Watt

## 3.3 Pembuatan
Bahan, bahan yang digunakan antara lain; besi siku 40 x 40 x 4 mm, besi siku 30 x 30 x 3 mm, pelat stainless steel tebal 1 mm, pelat strip 4 mm, besi as st 37, kawat saringan stainless steel dan lain-lain.
Alat dan Mesin, alat yang digunakan, mistar baja, jangka sorong, mistar siku, kongkol pengores, palu besi, palu karet, obeng, kunci pas,  dan lain-lain. Mesin; mesin potong, mesin bubut, mesin las, mesin gerinda, mesin bending, mesin fris, dan lain-lain. Komponen-komponen pendukung, komponen  pendukung yang diadahkan diantaranya, dinamo pengerak, bantalan, puli, belt, rantai, baut-mur 8 mm, baut-mur 17 mm dan lain-lain.
Pembuatan Komponen, komponen- komponen dibuat sesuai ukuran yang direncanakan  di atas, dengan menggunakan bahan, mesin serta alat-alat tersebut di atas, dengan proses masing-masing guna mencapai bentuk dan dimensi yang direncanakan.

## 3.4 Perakitan Komponen

## a. Proses Prakitan
Komponen-komponen dirakit dengan menggunakan cara, pengelasan, baut dan baut, dan sebagian lainnya menggunakan keling. Proses perakitan mesin ayak, tampak gambar 7a.
Gambar 7. Mesin Ayak Dua Saluran Dilengkapi Pengarah

## Keterangan:
a. Mesin ayak dalam proses prakitan b. Mesin ayak sesudah finishing

## b. Hasil Mesin Ayak
Mesin ayak berhasil dibuat, tampak gambar 7 dengan spesifikasi  mesin  ayak  ;  tinggi  900 mm, panjang 900 mm, 700 mm, pengerak motor listrik 3/4 hp putaran listrik 1400 rpm, kapasitas sekali tahapan ± 44,8 kg/jam, kapasitas  untuk beras jagung  ± 22 kg/jam (sudah masuk waktu pergantian ayakan).

## 3.5 Uji Coba

## a. Pengujian Fungsi
Stop kontak dihubungkan ke arus listrik ( on ), poros motor berputar, semua transmisi bergerak sesuai direncanakan, ayakan bergerak meluncur dan bergerak kembali, meluncur lagi dan kembali lagi, terus menerus bergerak seperti itu, bahan ayak dimasukkan kedalam pengarah dan disalurkan dalam ayakan, bahan tersaring dan terjadi pemisahan pada masing-masing saluran, dilakukan proses ini beberapa lama untuk melihat ketahanan mesin.

## b. Uji kinerja
Uji kinerja dilakukan pada putaran 200 rpm dan 230 rpm, Panjang pegas 90,5 mm, 95,5 mm, dan 100,5 mm, sudut 50, 10, dan 150 terhadap kapasitas hasil ayak (kg/jam), bahan  yang diayak jagung giling kering, produk sasaran beras jagung. Hubungan atau pengaruh panjang pegas dengan kapasitas ayakan beras jagung, dipaparkan dalam grafik-grafik berikut:
 Pada Putaran  (n) 200 rpm
Untuk putaran 200 rpm, pengujian dilakukan pada kemiringan ayakan dengan sudut 50, panjang pegas 90,5 mm, kapasitas hasil ayakan beras jagung hanya mencapai 23 kg/jam, dan pada panjang pegas 100,5 mm, kapasitas ayakan beras jagung mencapai 25 kg/jam. Untuk sudut kemiringan ayakan 100, pada Panjang pegas 90,5 mm hasil ayakan 21,3 kg/jam, dan pada panjang pegas 100,5 mm, kapasitas ayakan mencapai 23,4 kg/jam. Sedangkan pada sudut
kemiringan ayakan 150, dengan panjang pegas 90,5 mm, kapasitas ayakan beras jagung hanya 20,4 kg/jam, dan pada panjang pegas 100,5 mm kapasitas hasil ayakan beras jagung meningkat menjadi 22,2 kg/jam.
Gambar 8. Grafik Pengaruh Panjang Pegas terhadap Kapasitas Ayakan
 Pada Putaran (n) 230 rpm
Untuk putaran 230 rpm, pengaruh panjang pegas terhadap kapasitas, memiliki pengaruh terhadap kapasitas. Pada sudut 50, panjang pegas 90,5 mm kapasitas hasil ayakan hanya 21,5 kg/jam, seiring bertambah panjang pegas 100,5 mm, kapasitas hasil ayakan beras jagung meningkat menjadi 23,7 kg/jam. Untuk sudut 100, Panjang pegas 90,5 mm, kapasitas ayakan 20,3 kg/jam dan Panjang pegas meningkat menjadi 100,5 mm, kapasitas ayakan pun bertambah menjadi 22,6 kg/jam. Sedangkan untuk sudut 150, pada panjang pegas 90,5 mm, hasil ayakan berkurang menjadi 18,9 kg/jam, dan pada panjang pegas 100,5 mm, kapasitas ayakan beras jagung meningkat untuk sudut yang sama, yakni mencapai kapasitas ayakan 20,8 kg/jam.
Gambar 9. Grafik Pengaruh Panjang Pegas terhadap Kapasitas Ayakan
19 20 21 22 23 24 25 89 91 93 95 97 99 101 103 K ap as itas H as il A yak (k g/ jam ) Panjang Pegas (mm) Panjang Pegas (mm) terhadap Kapasitas Hasil Ayak (kg/jam) Sudut Ayak 5 Sudut Ayak 10 Sudut Ayak 15 18 19 20 21 22 23 24 90 92 94 96 98 100 102 Kap as itas H as il A yak (k g/j am ) Panjang Pegas (mm) Panjang Pegas (mm) terhadap Kapasitas Hasil Ayak (kg/jam) Sudut Ayak 5 Sudut Ayak 10
Sudut Ayak 15

## 4. KESIMPULAN
Dapat disimpulkan bawah “Mesin Ayak Dua Saluran Dilengkapi Pengarah Untuk Beras Jagung”, berhasil dirancang, dibuat, dirakit, ujicoba, dan uji fungsi dengan variabel kajian. Spesifikasi yang  dimiliki mesin ayak ini yaitu: tinggi  900 mm, panjang 900 mm, 700 mm, pengerak motor listrik 3/4 hp, putaran listrik 1400 rpm, putaran poros ayak 200 – 230 rpm, kapasitas sekali tahapan ± 44,8 kg/jam, kapasitas untuk beras jagung ± 22 kg/jam (sudah masuk waktu pergantian ayakan).  Semakin kecil sudut kemiringan ayakan kapasitasnya semakin meningkat, hal tersebut berbanding terbalik dengan panjang pegas. Pada putaran 200 rpm, untuk sudut 5 0 kapasitasnya mencapai 23,3 kg/jam, pada panjang pegas 90,5 mm, dan panjang pegas bertambah menjadi 100,5 kapasitas 24,6 kg/jam. Hal tersebut berbeda dengan sudut 15 0 ,  kapasitas berkurang menjadi 20,4 kg/jam. Sedangkan pada putaran 230 rpm, sudut 50, kapasitasnya menurun dibandingkan pada putaran 200 rpm, yakni 20,3 pada Panjang pegas 90,5 mm. Sementara panjang pegas pengaruhnya sama seperti pada putaran 200 rpm.
Perlu dilakukan kajian lanjut pada mesin ayak ini,  terkait  panjang pegas terhadap fenomena getaran yang terjadi dan pengaruhnya terhadap hasil ayakan. Dimensi ayak dapat  diperbesar  dan dikaji untuk gerak ayak berlawanan dengan gerak alir bahan yang diayak.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Fellow, P.J. 1998, Food Processing Technology Principle and Practice . London: Ellis Horwood.
[2] Suharto, I., 1998, Sanitasi, Keamanan, dan Kesehatan Pangan dan Alat Industri , Bandung.
[3] Suharto, 1991, Teknologi Pengawetan Pangan , Jakarta, Rineka Cipta.
[4] Hamaisa, A. (2018). Prospek Teknologi Pengolahan Beras Jagung Instan Di Provinsi Nusa Tenggara Timur. Prosiding Seminar Nasional Agroinovasi Spesifik Lokasi Untuk Ketahanan Pangan Pada Era Masyarakat Ekonomi ASEAN, 430-436.
[5] Haryadi , 2006 , “ Teknologi Pengolahan Beras”, Yogyakarta, Gadjah Mada University. Press.
[6] Yani Angraini, 2013, “Studi Tentang Proses Pembuatan Anyaman Nyiru Di Nagari Bukik Kanduang Kecamatan X Koto Di Atas Kabupaten Solok”, Program Studi Pendidikan
Seni Rupa, Fakultas Bahasa Dan Seni,
Universitas Negeri Padang, Juni 2013. [7] Virginia, The Techniques of Basketry , New York: London Melbourme. http://www.melayuonline.com/ind/culture.
[8] Sonawan Hery, 2010, “Perancangan Elemen Mesin” Bandung, Alfabeta.
[9] Shigley E. Joseph, Mitchell D. Larry, Harahap Gandhi, 1984, “Perencanaan Teknik Mesin”, Edisi Keempat, Jilid 2, Jakarta, Erlangga.
[10] Sularso, Suga Kiyokatsu, 2008, “ Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin ”, Jakarta, Pradnya Paramita.
[11] Effendi, R., Maghfurah, F., Rudiarto, R., Optimization Design of Multifunction Machines for Making 2 Kinds of Animal Feed, JEMMME (Journal of Energy, Mechanical, Material, and Manufacturing Engineering),
2018; 3: 9-112.
[12] Sears, Zemansky, 2002, Fisika Universitas, Edisi Kesepuluh Jilid I, Jakarta, Erlangga.
[13] Effendi, R., Khumaidi, M., Perancangan Mesin Perajang Bawang Serbaguna Menggunakan Motor Listrik dengan Kapasitas 55 Kg/Jam,
Jurnal POLIMESIN, 2018; 16: 47-50.
[14] Dahlan Dahmir, 2012, “Elemen Mesin”, Cetakan Pertama, Jakarta, Citra Harta Prima.