## Perancangan dan pembuatan alat penumbuk ketan kapasitas 40 kg/jam dengan menggunakan sistem pneumatik
Aldo Dwi Widyanto 1 , Riki Effendi 2
1 Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Jakarta
2 Staf Pengajar, Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Jakarta Jl. Cempaka putih II Tengah, No 27, Jakarta Pusat
Email korespondensi : riki.effendi@ftumj.ac.id

## Abstrak
Di  Indonesia  sebagai  negara  agraris  mempunyai  banyak  sumber  bahan  baku,  salah  satunya  adalah  beras ketan putih (Oryza sativa L. var glutinosa) yang terdapat cukup banyak. Beras ketan putih merupakan salah satu makanan  yang  disukai  oleh  masyarakat.  Selain  itu,  banyak  pengolahan  makanan  yang  berbahan  dasar  ketan seperti Uli. Seiring dengan perkembangan, maka dari itu dirancang Mesin Penumbuk ketan dengan kapasitas 40 kg/jam  dengan  menggunakan  sistem  pneumatik.  Metode  yang  digunakan  dalam  kajian  ini,  yaitu  dengan mengumpulkan beberapa studi literatur dan analisa, kemudian melakukan perencanaan desain serta perhitungan, analisa  (safety  of  factor)  dengan  menggunakan  software  SolidWorks  dan  menentukan  serta  memperhitungkan komponen-komponen  yang  digunakan  dengan  merealisasikan  suatu  konsep  desain  yang  sudah  dirancang, sehingga  mempermudah  melakukan  pengujian  eksperimen.  Maka  dari  itu  dirancang  mesin  penumbuk  ketan dengan  kapasitas  40  kg/jam untuk  meningkatkan  efisiensi waktu  dalam proses  pengerjaann atau  penumbukan. Silinder  Pneumatik  pada  sistem  ini  digunakan  untuk  menggerakan  penumbuk.  Dalam  pembuatan  alat  dengan sistem pneumatik ini, digunakan kompresor dengan spesifikasi tekanan 793 kPa, power 1,5 KW.  Jika dikerjakan secara manual membutuhkan waktu 1 jam untuk menumbuk ketan dengan kapasitas 0,002 Kg atau sekitar 2 liter. Dengan adanya pembuatan mesin ini diharapkan dapat meningkatkan kapasitas produksi Uli.
Kata kunci : ketan, penumbuk, mesin penumbuk, pneumatik.

## Abstract
In Indonesia as an agricultural country has many sources of raw materials, one of which is white glutinous rice (Oryza sativa L. var glutinosa) that there is quite a lot. White glutinous rice is one food which is liked by the community.  In  addition,  many  food  processing  is  made  from  glutinous  rice  such  as  Uli.  Along  with  the development,  and  therefore  designed  the  Machine  Pounder  sticky  rice  with  a  capacity  of  40Kg/h  by  using  the pneumatic  system.  The  method  used  in  this  thesis  work,  namely  by  collecting  some  literature  studies,  and  the Analysis then planning of design and calculations, Analysis (safety of factor) by using the software SolidWorks and determine as well as take into account the components used to realize a design concept that has been designed so that it is easy to perform a testing experiment. It is designed the machine pounder sticky rice with a capacity of 40Kg/h to increase time efficiency in the process or pulverization. The Pneumatic cylinder in this system is used to  drive  the  compactor.  In  the  manufacture  of  the  tool  by  pneumatic  system  is  used  the  compressor  with  the specifications of the pressure 793 kPa, power of 1.5 KW. If did it manually takes 1 hour to pound sticky rice with a  capacity  of  0.002  kg,  or  about  2  liters.  With  the  manufacture  of  this  machine  is  expected  to  increase  the production capacity of the Uli.
Keywords: sticky rice, mortar machine, mortar, pneumatic.

## 1. Pendahuluan
Indonesia sebagai negara agraris mempunyai banyak sumber bahan baku, salah satunya adalah beras ketan putih [1-3] yang terdapat cukup banyak dinegara kita. Beras  ketan  merupakan  tanaman  yang  berasal  dari Asia yang kini sudah tersebar luas  ke seluruh dunia, termasuk Indonesia. Di beberapa negara seperti Laos dan Thailand beras ketan digunakan sebagai makanan pokok,  dikarenakan  kandungan  karbohidratnya yang tinggi [4,5]. Karbohidrat merupakan bahan baku yang menunjang  dalam  proses  fermentasi,  dimana  prinsip dasar fermentasi adalah degradasi komponen pati oleh enzim [6].
Semakin  cepat  majunya  teknologi  yang  digunakan maka  semakin  cepat  laju  produksi  yang  dihasilkan oleh  industri  itu  sendiri  disamping  mempengaruhi lebih  cepat  dan  banyak  hasil  produsksinya,  juga produk  yang  dihasilkan  lebih  baik  dari  segi  kualitas maupun  kuantitas  [7-9].  Oleh  karena  itu  kualitas mesin  produksi  juga  sangat  diperlukan  untuk mengontrol kualitas produksi yang dihasilkan. Dalam dunia  industri  seseorang  juga  dituntut  untuk  lebih aktif dan kreatif. Seseorang dituntut mampu memiliki kemampuan  terhadap  hasil  produk  untuk  lebih dikembangkan lagi. Guna tercapainya kemajuan dan perkembangan dalam dunia industri itu sendiri. Untuk
menghasilkan  atau  membuat  alat  atau  mesin  yang baru  dirasa  memang  cukup  sulit.  Seseorang  harus kreatif dan mampu mempunyai ide dan mental yang kuat menuangkan gagasannya tersebut.
Dari data yang didapat dari masyarakat  sebelumnya, masyarakat mengolah ketan menjadi uli dengan cara manual  dengan  menggunakan  tangan  dan  ditumbuk menggunakan  kayu,  cara  kerja  seperti  ini  yang menjadi  masalah  bagi  masyarakat,  karena  dalam proses  pengerjaan  banyak  memakai  waktu  dan  uli yang  dihasilkan  juga  tidak  terlalu  banyak,  1  jam penumbukan  hanya  menumbuk  lebih  kurang  6  kg ketan dan itu tergantung kemahiran yang menumbuk [10-12].
Mesin  penumbuk  ketan  adalah  sebuah  mesin  yang dapat digunakan untuk menumbuk ketan yang sudah diolah.  Sebelum  adanya  mesin  penumbuk  ketan  ini, penumbuk ketan dilakukan secara manual atau dalam kata lain dengan cara ditumbuk dengan menggunakan tangan,  dan  itu  merupakan  pekerjaan  yang  sangat melelahkan.  Mesin  penumbuk  ketan  ini  merupakan mesin  yang  menggunakan  pneumatik.  Cara  kerja pneumatic  sama  saja  dengan  hidrolik  yang membedakannya  hanyalah  tenaga  penggeraknya. Pneumatik menggunakan
udara
sebagai penggeraknya,  sedangkan  hidrolik  menggunakan cairan  oli  sebagai  tenaga  penggeraknya.  Cara  kerja mesin penumbuk ketan untuk pneumatik tekanan 6-9 bar,  karena  dibawah  6  bar  akan  menurunkan  daya mekanik dari cylinder kerja pneumatik, jika diatas 9 bar  akan  bahaya  pada  sistem  perpipaan  atau kompresor [13]. Untuk menghilangkan kandungan air pada  udara  harus  melewati air  dryer (pengering udara)  dan  dilanjutkan  menuju  katup  udara  ( shut  up valve ), regulator, selonoid valve dan menuju cylinder kerja/piston.  Gerakan  piston  ini  tergantung  dari solenoid,  ketika valve  solenoid mengalirkan  udara bertekanan  masuk  keinlet  dari  cylinder  udara  maka piston  akan  bergerak  maju.  Ketika valve  solenoid menyalurkan udara bertekanan menuju ke outlet dari cylinder udara  maka  piston  akan  bergerak  mundur. Dengan adanya mesin ini, pekerjaan penumbuk ketan jauh  lebih  efektif  dan  efesien  dibandingkan  secara manual, yaitu dengan menggunakan tangan [14,15].

## 2. Metode
Kajian  ini  dilakukan  dengan  langkah-langkah  yang ditunjukkan pada Gambar 1 sebagi berikut.
Gambar 1. Diagram alir.

## 3. Hasil dan Pembahasan

## Proses Pengambilan Data
Metode  yang  digunakan  dalam  perencanaan  dan pembuatan mesin penumbuk ketan ini adalah dengan cara  mengetahui  kapasitas  hasil  dari  penumbukan yang dimiliki oleh sistem pneumatik tersebut.
Studi  literatur  digunakan  sebagai  pengetahuan tambahan alat yang ingin dibuat dan sebagai referensi atau  acuan  dalam  kajian  yang  dilakukan  oleh  orang lain.
Dalam  merancangan  suatu  alat  diperlukan  konsep rancangan dalam desain yang mana nantinya sebagai desain tersebut akan direalisasikan atau di aktualisasikan pada saat pengoperasian.
Pada  pemilihan  material  ini  adalah  mempersiapkan alat  dan  bahan  yang  sesuai  dengan  kebutuhan  serta keperluan  pembuatan  alat  agar  selama  proses pembuatan tidak terjadi kesalahan material.
Perhitungan  yang  dimaksud  adalah  menemukan perhitungan sistem pneumatik pada mesin penumbuk ketan,  sehingga  dapat  meneruskan  daya  dengan efektif, efisien dan bahkan optimal. Setelah semuanya sudah direncanakan, maka tahap selanjutnya dilakukan proses pembuatan dari alat tersebut.
Mekanisme  pengujian  adalah  pengujian  yang  akan dilakukan. pengujian alat tersebut dioperasikan untuk mengetahui  apakah  alat  tersebut  sudah  berjalan
dengan  maksimal  dan  berfungsi  dengan  baik  atau belum.
Analisa  dan  perhitungan  kemudian  dilakukan terhadap  hasil  pengoperasian  alat  secara  manual. Kemudian,  laporan  yang  telah  disusun  dan didiskusikan oleh dosen pembimbing yang bersangkutan.
Setelah  pembuatan  desain  pada  perancangan  dan pembuatan alat penumbuk ketan kapasitas 40 kg/jam menggunakan  sistem  pneumatik  dalam  bentuk  3D dengan  bantuan software  Solidworks .  Desain  ini dibuat berdasarkan pengolahan data dan prinsip kerja yang  diinginkan  oleh  pengguna,  sehingga  dapat mendukung  proses  penumbuk  ketan.  Gambar  2 berikut  ini  terdapat  rangkaian  yang  tentunya  sesuai dengan bentuk dan ukuran di dalam desain tersebut.
Gambar 2. Gambar Alat penumbuk ketan.
Keterangan:
1. Kerangka
2. Pneumatik
3. Penumbuk
4. Tabung
5. Plat
Desain  merupakan  alat  penumbuk  ketan  dengan sistem  pneumatik.  Digerakkan  dengan  kompresor dengan  kekuatan  1  HP  /  0,75  kW  dengan kecepatan 3000 rpm. Kapasitas pada desain ini 40 kg yang siap ditumbuk.  Pengecekan  halus  atau  belum  ketan  dan pencampuran  dengan  bahan  tambahan  masih dilakukan secara manual.

## Perhitungan Kerangka Alat Penumbuk Ketan
Dalam perencanaan kontruksi (rangka) perlu adanya perhitungan analisa beban yang akan digunakan untuk kontruksi  alat  yang  akan  dibuat  sehingga  dapat mengetahui  kelayakan  kontruksi  rangka  yang  akan digunakan.  Jenis  besi  yang  digunakan  dalam pembuatan  rangka  yaitu  besi hollow 4  x  4  cm. Berdasarkan hasil asumsi berat pada alat penumbuk, yang dibutuhkan untuk menguji kekuatan rangka dari desain  untuk  mengetahui  seberapa  besar  rangka mampu menerima beban, maka dari itu diambil data yang mendekati data aslinya seperti pada Tabel 1.
Tabel 1. Berat Keseluruhan pada Alat Penumbuk.
No Nama Jumlah Berat (Kg) Berat Total (Kg) 1 Pneumatik 2 32 64 2 Kompressor 1 24 24 3 Penumbuk 2 12 24 4 Rangka Utama 1 90 90 Total Berat 202
Dari  tabel  di  atas  diperoleh  berat  keseluruhan komponen sebesar 202 kg,dengan hasil data tersebut dapat  dilakukan  perbandingan  antara  rangka  alat dengan  beban  yang  ditumpu  yakni  bila  diketahui beban  total  komponen  adalah  202  kg  dan  beban rangka  utama  adalah  90  kg.  Rangka  Beban  Utama  : Beban terhadap Rangka adalah 90 : 202 atau 1 : 2,24. Dapat  diambil  kesimpulan  bahwa  rangka  mampu mengangkat 2,24 kali lipat dari rangka itu sendiri.

## Perhitungan Beban
Untuk  mengetahui  kekuatan  desain  kerangka  pada alat  penumbuk  maka  diperlukan  data  untuk menguji rangka tersebut agar dapat dianalisa kembali apakah rangka  kuat  menerima  beban  tesebut.  Sebelum menganalisa hasil rancangan kerangka alat penumbuk,  perlu  kita  ketahui  data-data  berat komponen  yang  akan  ditumpu  oleh  rangka,  seperti ditunjukkan pada Tabel 2.
Tabel 2. Berat Komponen pada Alat Penumbuk
No Nama Jumlah Berat (Kg) Berat Total (Kg) 1 Pneumatik 2 32 64 2 Kompressor 1 24 24 3 Penumbuk 2 12 24 4 Rangka Utama 1 90 90 Total Berat 202
Untuk pembebanan yang diterima rangka adalah 202 kg,  dengan  itu  berat  yang  diterima  rangka  dibagi  2 titik,  yaitu  pembebanan  bagian  depan  ( F1 )  dan pembagian  bagian  B.  Beban  tumpuan  ditunjukkan pada Gambar 3 sebagai berikut.
Gambar 3. Beban tumpuan.
Keterangan: A dan B adalah titik tumpu beban mesin.
Beban pada F1 mencakup pneumatic sebesar 32 kg, penumbuk sebesar 12 kg.
Jadi  Beban  yang diasumsikan  pada  F1  adalah  44 kg atau 431,47 N
Beban pada F2 mencakup
a. Pneumatik : 32 Kg
b. Penumbuk : 12 Kg
Jadi  Beban  yang  diasumsikan  pada  F2  adalah  44 kg atau 431,47 N
Maka untuk mencari nilai RA dan RB
∑Fy = 0
RA – F1 – F2 + RB = 0
(1)
RA + RB = F1 + F2
RA + RB = 431,47 + 431,47 N RA + RB = 862,98  N ∑MA= 0
– F1 (a) + RB (a+b+c) – F2 (a+b) = 0
(2)
– 431,49  N (0,2 m) + RB (0,72 m) – 431,49  N (0,52 m) = 0
–86,29 Nm + 0,72 m .RB – 224,37 Nm = 0
RB = (86,29  Nm  +224,37 Nm)/(0,72  m)
RB = 431,47 N ∑MB= 0
RA (a+b+c) –  F1 (b+c) – F2 (c)  = 0 (3)
RA (0,72  m)  – 431,49 N (0,52 m) –  431,49  N (0,2 m) = 0
0,72 m. RA – 224,37 Nm –  86,29 Nm = 0
RA = (224,37  Nm + 86,29  Nm)/(0,72 m)
RA = 431,47 N
Maka Nilai RA + RB =  862,94 N 431,47  N + 431,47  N = 862,94  N 862,984 N = 862,94  N (sama)
Mencari Nilai Momen Pada titik C dan D
∑MC  = RA  × a (4) = 431,47  N x 200 mm
= 86294 Nmm
∑MD  =  RA ( a + b ) – F1 (a) (5) = 431,47  N ( 520 mm) –  431,47 N (200 mm)
= 138501,87 Nmm
Tegangan Pada Rangka
Rangka  yang  dipakai  berupa  besi  hollow  kotak dengan dimensi 40mm x 40 mm x 2mm seperti pada Gambar 4
Gambar 4. Inersia besi hollow kotak.
Momen Inersia (I)
I = 1/12  . (BH3-bh3) = 1/12. (40.402- 38.382)
= 1/12 (474864) = 39572 Jarak titik berat y = b/2
= 40/2 = 20 mm
Tabel 3. Tegangan luluh hollow steel.
Momen maksimum (M max ) = 138501,87 Nmm
Tegangan  Tarik  maksimum  beban  (σ max bahan )  = 723,83 N/mm 2
Tegangan tarik pada rangka ( 𝜎 max bahan ) = 𝑴𝐦𝐚𝐱 .   𝒀 𝑰
Safety Factor  = 𝝈𝒚𝒊𝒆𝒍𝒅 𝒃𝒂𝒉𝒂𝒏 𝝈𝒕𝒂𝒓𝒊𝒌 𝒓𝒂𝒏𝒈𝒌𝒂
= 𝟔𝟐𝟎,𝟒𝟐 𝑵/𝒎𝒎𝟐
𝟔𝟗,𝟗 𝑵/𝒎𝒎𝟐
= 8,89
Karena  σ tarik rangka  <  σ max  bahan maka  pemilihan rangka  dengan  bahan  hollow  steel  aman  untuk menahan beban.

## Perhitungan Sistem Pneumatik
Dalam merencanakan sebuah Alat penumbuk dengan menggunakan  sistem  pneumatik,  maka  diperlukan perhitungan  dalam  proses  perancangan.  Tujuan  dari perhitungan  ini  yaitu  untuk  mengetahui  tekanan kompressor,  gaya  tekan,  dan  konsumsi  udara  yang
diperlukan.  Maka  perhitungan  pneumatik  ini  dapat dihitung sebagai berikut:
Diketahui:
Stroke (1) = 0,025 m Tekanan Udara = 6 bar Power Supply = 24 v
Diameter Silinder batang (d)  = 0,025 m
Diameter tabung silinder (D)  = 0,080 m
Silinder (L)
= 0,025 m
Berat Penumbuk = 12 Kg Penyelesaian Pengukuran Gaya Tekan (F) Menggunakan Persamaan (6) F = m.g (6) F = 12 kg . 9,8 m/s 2
F = 117,6 N
Dengan  melihat  hasil  percobaan  diatas,  maka  yang diambil  dalam  perancangan  alat  dengan  gaya menumbuk sebesar (F) = 117,6 N
Menentukan Diameter Silinder
Untuk  mengetahui  perencanaan  diameter  silinder pneumatik  yang  akan  digunakan  dengan  Persamaan (7)
𝐷 2 = 𝐹+𝑅 𝑃 𝑥 7,86
(7)
Dimana : F = 1,98 N
R = Gesekan ~  + 5% . F
= 5% . 1,98 N
= 0,099N
P = 6 bar = 600000N/m 2
Maka :
𝐷 2 = 1,98 + 0,099 𝑁 600000 𝑁/𝑚 2 𝑥 7,86
= 0.00004408 N/m 2

## 𝐷 = √0,00004408
= 0,0066 m
= 6,6 mm
Sehingga  diameter  silinder  piston  yang  ditentukan ialah 25 mm dengan diameter silinder 80 mm.
Gaya Piston berdasarkan luas penampang
Gaya piston berdasarkan luas penampang mempunyai dua arah dan bisa dihitung dengan Persamaan (8) dan Persamaan (9).
Dimana : Diameter Silinder (D 2 ) = 0,080 m
Diameter piston silinder (d 2 ) = 0,025 m
Tekanan compressor (P) = 6 bar = 600000 N/m 2
Maka :
F = (𝜋.𝐷2) 4 𝑥𝑃 (8)
F = (3,14 𝑥 0,0802𝑚) 4 𝑥 600000 𝑁/𝑚 2
F = 3014,4 N
Gaya Piston saat mundur
F = 𝜋 (𝐷2−𝑑2) 4 𝑥 𝑃 (9) F = 3,14 (0,0802−0,0252)
4
600000𝑁/𝑚 2
F = 2720,02 N
Dari  perhitungan  diatas  dapat  diketahui  gaya  piston berdasarkan  luas  penampang  ialah  3014,4  N  pada langkah maju dan 2720,02 N pada langkah mundur.
Debit Kompressor
Debit  kompressor  adalah  jumlah  udara  yang  harus diartikan kedalam silinder pneumatik, dapat dihitung dengan Persamaan (10)
Qs  =   [( π 4 ) (ds) 2 ](v) (10)
Dimana v = kecepatan piston 100mm/min 2 gerakan maju mundur =1.6 mm/det (100/60)
Maka :
Q s : [ 3,14 4 𝑥80𝑚𝑚] 2 𝑥 (1,6 𝑚𝑚/𝑑𝑒𝑡)
Q s : 6310,14 mm 3 /det
Q s : 0,378 L/min
Dari perhitungan diatas dapat debit kompressor yang digunakan sebesar 0,378 L/min.
Perhitungan kapasitas waktu pergerakan
Untuk  menbetahui  kapasitas  dari  alat  ini,  terlebih dahulu harus tahu waktu untuk 1x pergerakan, dengan persamaan sebagai berikut.
Waktu  langkah  maju  dapat  dihitung  dengan Persamaan (11)
𝑡1  = (𝐴 𝑥 ℎ)
(𝑄𝑢 𝑥 1000) (11)
Dimana :
A = luas penampang silinder pneumatik = 3,14 cm 2
h = Panjang langkah = 250mm = 25 cm
Q u = Debit udara = 0,378 L/min
A = (π/4 (80) 2
A = 314mm 2 = 3,14 cm 2
Maka :
t 1 = ( 3,14 𝑐𝑚2𝑥 25𝑐𝑚2) (0,378 𝐿/ min 𝑥 1000)
= 16,3 menit
= 978 detik
Waktu  langkah  mundur  dapat  dihitung  dengan Persamaan (12).
t 2 = (A1 – A2) x h) (Qu x 1000)
(12)
Dimana :
= didapat dari 1 kali langkah gerak maju mundur.
A 2 = (π/4 (1)) 2
A 2 = 0,785 cm 2
Maka :
t2 = (3,14 𝑐𝑚2−0,785𝑐𝑚2)𝑥 25𝑐𝑚)
(0,378 𝐿/ min 𝑥 1000)
t2 = 0,155 menit
t2 = 9,3 detik
Waktu  untuk  1x  gerakan  dapat  dihitung  dengan Persamaan (13).
T = t1 + t2
(13)
= 978 detik + 9,3 detik
= 987,3 detik = 16,455 menit
Dari  perhitungan  diatas  dapat  diketahui  waktu pergerakan  silinder  pada  langkah  maju  ialah  978 detik,  pada  langkah  mundur  9,3  detik  dan  untuk  1x gerakan ialah 0,09 menit
Konsumsi Udara Tiap Langkah Piston
Konsumsi udara tiap langkah piston mempunyai dua arah dan dapat dihitung sebagai berikut :
Konsumsi  udara  saat  piston  maju  dapat  dihitung dengan Persamaan 14.
𝑉 1 =  𝑝  × ( 𝜋 4 ) × 𝑑²  ×  ℎ (14)
Dimana :
V 1 = Volume langkah maju
d 2 = Diameter silinder (0,080 m)
h= silinder aktuator (0,080 m)
Maka :
V 1 = 6 bar x (3,14 / 4) x 0,080 2 m x 0,080 m
V 1 = 6 bar x (0,785) x 0,080 2 m x 0,080 m
V 1 = 0,0241 m 3
V 1 = 24,1 Liter
Konsumsi  udara  saat  piston  mundur  dapat  dihitung dengan Persamaan (15).
𝑉 2 =  p x( π 4 ) x(ds² − dp²) x h
(15)
Dimana:
V 2 = Volume langkah mundur
ds²      = diameter silindir kompresor (80 mm= 0,080 m)
h        = silinder aktuator (250 mm = 0,0250)
p        = tekanan bar (6 bar)
dp       = diameter piston aktuator (25 mm = 0,025)
Maka :
V 2 =  6bar  x  (3,14/4)  x  (0,080 2 –  0,025 2 m)  x
0,0250 m
V 2 = 6bar x (0,785) x (0,080 2 – 0,025 2 m) x 0,0250
m
V 2 = 0,0068 m 3 V 2
= 6,8 liter
Konsumsi  Udara  total  dapat  dihitung  dengan Persamaan (16)
Q = V 1 + V 2 (16)
Q = 24,1 liter + 6,8 liter
Q = 30,9 liter
Dari  perhitungan  diatas  dapat  diketahui  konsumsi udara pada silinder pada langkah maju ialah 24,1 liter, pada  langkah  mundur  6,8  liter  dan  untuk  konsumsi udara total ialah 30,9 liter.
Daya Kompressor
Daya  compressor  dapat  dicari  dengan  menggunakan Persamaan (17).
Dimana :
N s = Daya Kompressor (HP) Q s = Debit Kompressor (L/min)
ῃ = efisiensi = 0,8
Sehingga :
N s = (Q s ) (ῃ tot ) (17)
N s = (0,378 L/min) x (0,8) N s = 0,3024 kw
N s = 0,4055 Hp
Disini  dapat  disimpulkan  compressor  yang  dapat disimpulkan  Kompressor  yang  digunakan  adalah  ¾ Kw (3 HP)
Analisa Kekuatan
Menggunakan Software

## SolidWork
Analisa  kekuatan  ini  adalah  salah  satu  cara  untuk mengetahui  kekuatan  kerangka  pada  alat  agar  kelak alat tersebut aman untuk digunakan agar proses kerja alat  tersebut  tidak  mengalami  kendala  yang mengakibatkan  alat  tersebut  tidak  bisa  dioprasikan pad  pengujian  analisa  ini  langkah  awal  adalah
menganalisa  frame  base  yang  kelak  menjadi  titik tumpu dari alat tersebut.

## Analisa pada Penumbuk
Langkah  utama  analisa  pada  penumbuk  ini  untuk mengetahui  kekuatan  pada  penumbuk  terhadap beban,  agar  aman  dan  kuat  saat  digunakan. Pembebanan  pada  kerangka  ditunjukan  pada  anak panah yang berwarna merah muda pada Gambar 5.
Gambar 5. Analisa pada penumbuk.
Pengujian pada penumbuk dengan menggunakan besi Hollow dan pipa ini disimulasikan dengan menggunakan Solidwork seperti  gambar  diatas. Berdasarkan  analisa  tegangan  maksimum  pada sofware 171 N/mm2 dan tegangan luluh pada material Galvanized  Steel  sebesar  203  N/mm2.    Dari  hasil analisa  tersebut  dapat  ditarik  kesimpulan  tentang factor  kemanan  atau safety  factor dari  alat  tersebut yaitu dengan Persamaan (18)
𝜂 = 𝜎𝑦𝑖𝑒𝑙𝑑
𝜎 𝑉𝑜𝑛 𝑚𝑖𝑠𝑒𝑠
(18)
𝜂  = 203 𝑁 𝑚𝑚 2 171 𝑁 𝑚𝑚 2 = 1,18
Berdasarkan  perhitungan  dapat  disimpulkan  bahwa penumbuk tersebut dalam kategori aman dikarenakan hasil  tersebut  lebih  dari  1,  dalam  perhitungan  safety of factor jika angka menunjukan 1 atau kurang dari 1 maka  material  sudah  mengalami  deformasi  atau patah.

## Analisa Pada Kerangka
Analisa  pada  kerangka  ini  adalah  bertujuan  untuk mengetahui  kekuatan  dan  keamanan  dari  kerangka alat.  Dimulai  dengan  pemberian  beban  yaitu memberikan  beban  force  sebesar  862,94  N  seperti ditunjukkan pada Gambar 6.
Gambar 6. Analisa pada Kerangka.
Berdasarkan  analisa  tegangan  maksimum  pada sofware 165 N/mm2 dan tegangan luluh pada material Galvanized  Steel  sebesar  203  N/mm2.    Dari  hasil analisa  tersebut  dapat  ditarik  kesimpulan  tentang factor  kemanan  atau  safety  factor  dari  alat  tersebut yaitu dengan (18)
𝜼 = 𝝈 𝒚𝒊𝒆𝒍𝒅 𝝈 𝑽𝒐𝒏 𝒎𝒊𝒔𝒆𝒔 𝜼 = 𝟐𝟎𝟑  𝑵/𝒎𝒎 𝟐
𝟏𝟔𝟓 𝑵/𝒎𝒎 𝟐 = 𝟏, 𝟐𝟑
Berdasarkan  perhitungan  diatas  didapatkan  nilai factor  of  safety  lebih  besar  daro  1  maka  dapat disimpulkan  bahwa  material  yang  digunakan  kuat untuk menahan beban saat digunakan.

## Hasil Pengujian
Berdasarkan  hasil  pengujian  pada  mesin  penumbuk ketan  dengan  pengujian  dan  dimana  wadah  yang digunakan  berdiameter  50  cm  (500  mm).  pada pengujian  ini  hanya  memakai  1  pneumatik  atau  2 penumbuk saja, dimana mesin penumbuk ini memiliki 2 pneumatik dan 4 penumbuk dibagian kanan dan kiri. Seperti  pada  Gambar  7  bagian  sisi  dari  mesin penumbuk.
Gambar 7. Bagian sisi dari pneumatik atau penumbuk.
Didalam  penumbukan  diberi  daya  tumbuk  sebanyak 25  kali  tumbukan  dalam  satu  menit.  Dapat  dilihat pada Tabel 4. hasil uji coba dengan kapasitas 10Kg.
Tabel 4. Hasil uji coba dengan kapasitas 10 Kg.
Pada hasil percobaan diatas proses penumbukan ketan mendapatkan  hasil  dengan  kapasitas  10  Kg membutuhkan  waktu  15  menit.  Jika  dikalkulasikan perjam,  maka  penumbukan  yang  dihasilkan  dalam waktu perjam adalah 40Kg/jam.

## 4. Kesimpulan
Setelah  melakukan  pengujian  pada  alat  penumbuk ketan, maka dapat kesimpulan bahwa:
1. Didapatkan  desain  yang  simple  dan  mudah dipindahkan  untuk  saat  pengerjaannya  dan kegunaannya dan alat ini juga tepat untuk fungsi sebagai penumbuk ketan.
2. Spesifikasi  mesin  penumbuk  ketan  sebagai berikut:
a. Kompressor menggunakan tekanan 1Hp.
b. Tombol  penggerakan  menggunakan  push button.
c. Kabel  yang  digunakan  dengan  tembaga  3 NYM.
d. Frame menggunakan besi hollow ukuran 4 cm x 4 cm.
e. Wadah menggunakan baskom.
3. Hasil  perhitungan  pneumatic  pada  alat penumbuk  ketan  ini  ialah  compressor pneumatik  berkekuatan  1Hp  dan  ukuran diameter  pada  silinder  80  mm  dan  batang piston  20mm,  dengan  kecepatan  total  gerak piston  detik,  serta  tekanan  yang  diperlukan ialah 6 bar.
4. Didapatkan  hasil  perhitungan  rangka,  sistem pneumatic dan Analisa pada rangka (safety of factor).
5. Dalam  uji  percobaan  mesin  penumbuk  ketan menghasil 10 Kg dalam waktu 15 menit. Jika dikalkulasikan,  maka  satu  jam  menghasilkan 40Kg/jam.

## Ucapan Terima Kasih
Penulis  menyadari  bahwa  kajian  ini  masih  jauh  dari sempurna  dikarenakan  terbatasnya  pengalaman  dan pengetahuan  yang  dimiliki  penulis.  Oleh  karena  itu, penulis  mengharapkan  segala  bentuk  saran  serta masukan  bahkan  kritik  yang  membangun  dari berbagai  pihak. Akhir  kata  penulis  mengucapkan selamat  membaca  dan  semoga  kajian  ini  dapat bermanfaat bagi para pembaca dan menjadi suatu hal yang bernilai ibadah diisi Allah SWT, Aamiin. Billahi fii Sabilillhaq, Fastabiqul
Khairat.
Wassalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh.

## Daftar Pustaka
[1] Sularso. Pompa Dan Kompresor . 2000. Jakarta : Pradnya Paramita. 2000.
[2] Akhmad, A. A. Jurnal
rekayasa sriwijaya.Perancangan Simulasi
Sistem Penggerak  Dengan  Pengontrol  Untuk  Mesin Pengamplas Kayu Otomatis. 2009 ; 10 :22-30.
[3] Anwar  et.al,  Jurnal  MENARA  Ilmu.  Analisa Pengaruh  Diameter  Puli  Terhadap  Kapasitas Produksi  Pada  Mesin  Penumbuk  Emping Jengkol.  2016,  Vol.  XII  Jilid  I  No.  79  Januari 2018.
[4] Amirudin et.al. Jurnal CRANKSHAFT. Perancangan  Dan  Simulasi  Rangka  Welding Holder  Untuk  Pengelasan  Pipa  Pada  Las GMAW. 2019; ISSN : 2623-0755.
[5] Ariwibowo,.  Mesin  Penumbuk  Kopi  Dengan Kapasitas 30Kg/jam. 2013
[6] Irwanto, Jurnal PASTI. Rancang Bangun Mesin Penumbuk  Sagu  Ubi  Kapasitas  2Kg/15  Menit Pada  Proses  Pembuatan  Adonan  Beras  Aruk Menggunakan Metode Verien Deutche Ingenieur 2222. 2013; 276-286.
[7] Ihsan  et.al,  Jurnal  Teknik  Mesin  UNISKA. Analisa  gaya  Torsi  dan  Hasil  Tumbukan  Pada Rancang  Bangun  Mesin  Penumbuk  Cangkang Kalambuai. 2016; ISSN 2502-4922.
[8] Kurniawan et.al, Jurnal Teknik Mesin. Pembuatan  dan  pengujian  Mesin  Penumbuk Daging  Suir  Kapasitas  1Kg/jam.  2018;ISSN Media Elektronik:2665-5670.
[9] Rachman,  M.  A.  A  .  Jurnal  rekayasa  mesin. Rancang  Bangun  Mesin  Cup  Sealer  Semi Otomatis. 2014; 01: 29-33.
[10] Tatibuka, S.M. Hatuwe, A.N. Jurnal Teknologi. Perencanaan Instalasi Kontrol Pneumatik Menggunakan  Metode  Cascade  Pada  Alat Pelumatan Tanah Liat Sebagai Bahan Dasar Batu Bata Merah.2012 ; 09: 969-977.
[11] Martino.,  2014,  Analisa  Dan  Perhitungan Pneumatik    Sistem  Pada  Penggunaan  Miniatur
Furniture Multifungsi , [online],
(https://adoc.tips/analisa-dan-perhitungan- pneumatik-sistem-pada-penggunaan-min.html, diakses pada tanggal 23 juni 2019).
[12] Suriani, Jurnal Uin-Alauddin . Analisis Proksimat  Pada  Beras  Ketan  Varietas  Putih (Oryza sativa glunosa). http://journal.uin- alauddin.ac.id/index.php/al- kimia/article/view/1663 [13] Subhan,  M.  Atmoko,  A.,  2016,  Penentuan
Dimensi  Dan  Spesifikasi  Pergerakan  Tote Iraditator Gamma
Multiguna
Batan,
[pdf],(http://jurnal.batan.go.id/ index.php/jpn/ article/download/3383/2992, diakses pada tanggal 21 juni 2019).
[14] Sudaryono.,  2013,  Pneumatik  Dan  Hidrolik Untuk  SMK/MAK  Kelas  XI  Semester  1  .[e- book], (http://repositori.kemdikbud.go.id/10546/ ,diakses pada tanggal 22 juni 2019).
[15] Nasution.,  2018,  Perancangan  dan  pembuatan alat pengupas kulit kopi basah dengan kapasitas 120KG/Jam