## Perancangan Alat Press Ubi Parut Tipe Tabung Dengan Sistem Hidrolik
Zemi Jaka Saputra 1) , Ridway Balaka 2) , Raden Rinova Sisworo 3)
¹ Mahasiswa Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Halu Oleo 2,3 Dosen Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Halu Oleo Jl. H.E.A Makadompit, Kampus Hijau Bumi Tridama Andounohu, Kendari 93232
Email: zemyjum1@gmail.com Article Info Abstrak Available online September 10, 2021 Ubi  kayu  sebagai  bahan  pangan  memiliki  cara  pengolahan  yang  beragam,  salah satunya dengan cara diparut kemudian diperas. Pada proses pemerasan ubi parut masih  banyak  dilakukan  secara  manual.  Cara  seperti  ini  disamping  hemat  biaya juga tidak menuntut keahlian tertentu, akan tetapi waktu yang diperlukan  cukup lama  untuk  mendapatkan  hasil  yang  diinginkan.  Sehingga  perlu  adanya  inovasi demi memudahkan proses pemerasan ubi parut. Oleh karena dilakukan penelitian tentang  perancangan  alat  press  ubi  parut  tipe  tabung  dengan  sistem  hidrolik. Tujuan  penelitian  ini  untuk  mempermudah  dan  mempercepat  proses  pemerasan ubi  parut.  Penelitian  ini  dilakukan  dengan  mendesain  menggunakan  aplikasi inventor dengan mempertimbangkan penggunaan bahan sebagai konstruksi mesin press. Luas profil  baja rangka alat 30 mm x 30  mm x 4 mm, A = 2.27 cm 2 .  Gaya yang bekerja pada tabung saat pengepresan ubi  F = 1.236,3 kgf. Gaya tarik pada baja penopang F p = 309,075 kgf. Tegangan tar ik yang terjadi σt = 1361,56  N/cm 2 . Luas  bidang  las  A  =  180  mm 2 .  Sambungan  las  pada  alat  meneirma  beban  P  = 3090,7 N (309,07 kg.f) dan sambungan las menerima beban geser τ = 8585 N/mm 2 (atau 858,5 N/cm 2 ).
Kata kunci : Perancangan, alat press, hidrolik Abstract
Cassava  as  a  food  ingredient  has  various  processing  methods,  one  of  which  is grated  and  then  squeezed.  In  the  process  of  squeezing  grated  potatoes,  it  is  still mostly done manually. This method, besides being cost-effective, does not require certain skills, but it takes quite a long time to get the desired results. So, there is a need  for  innovation  to  facilitate  the  process  of  squeezing  grated  potatoes. Therefore,  a  research  was  conducted  on  the  design  of  a  tube  type  grated  sweet potato press with a hydraulic system. The purpose of this study was to simplify and speed up the process of  squeezing grated potatoes. This research was conducted by designing using an inventor application by considering the use of materials as a press machine construction. The area of the tool frame steel profile is 30 mm x 30 mm x 4 mm, A = 2.27 cm2. The force acting on the tube when pressing the sweet potato  F  =  1,236,3  kgf.  Tensile  force  on  steel  support  Fp  =  309.075  kgf.  Tensile stress that occurs t = 1361.56 N/cm2. Weld area A = 180 mm2. Welded joints in the tool  receive  a  load of  P  =  3090.7  N  (309.07  kg.f)  and  the  welded  joint  receives  a shear load of = 8585 N/mm2 (or 858.5 N/cm2).
Keywords: Design, press tools, hydraulics

## 1. Pendahuluan
Indonesia merupakan salah satu negara yang sebagian besar penduduknya adalah petani, salah
satu  hasil  pertaniannya  adalah  singkong  (ubi). Sebagai  tanaman  sumber  karbohidrat  singkong (ubi)  memiliki  peranan  penting  sebagai  bahan

## ENTHALPY: Jurnal Ilmiah Mahasiswa Teknik Mesin
Journal homepage: http://ojs.uho.ac.id/index.php/ENTHALPY
makanan  pokok,  bahan  industri,  bahan  makanan ternak maupun sebagai komoditas ekspor [1].
Proses  pembuatan  ubi  parut  dari  bahan  Ubi kayu,  dimulai  dari  memarut  ubi  kayu,  memeras parutan  ubi  kayu  untuk  memperoleh  ampas. Pemerasan masih banyak dilakukan secara manual dengan  menggunakan  gepe  yaitu  perasan  yang dirancang  dari  kayu  yang  ditekan  menggunakan batu  dan  dibungkus  menggunakan  kain.  Cara tradisional ini, selain peralatannya sederhana, juga hemat  biaya  dan  tidak  menuntut  keahlian tertentu.  Akan  tetapi  memerlukan  waktu  yang cukup  lama  untuk  mendapatkan  hasil  yang diinginkan.  Oleh  karena  itu  perlu  adanya  inovasi untuk memudahkan proses pemerasan ubi parut.
Dalam perkembangan teknologi industri yang sangat maju sekarang ini, maka kita dituntut untuk lebih  produktif  dalam  produksi,  baik  dalam kualitas  maupun  kuantitas.  Hal  itu  dapat  dicapai jika  peralatan  penunjangnya  menggunakan  alat terbarukan,  kebutuhan  akan  bahan  material sekarang  ini  sangatlah  penting  bagi  pembagunan dalam bidang kontruksi apalagi dalam penggunaan logam sebagai bahan utamanya [2].
Penggunaan sistem hidrolik sebagai alat press banyak  diteliti  oleh  peneliti  sebelumnya.  Telah dilakukan  penelitian  tentang  perancangan  alat press  hidrolik  kapasitas  maksimal  15  ton.  Hasil penelitian  disimpulkan  bahawa  kekuatan  yang mampu  ditopang  oleh  konstruksi  alat  press hidrolik  yaitu  16  ton.  Kekuatan  pen  didalam konstruksi  alat  press  hidrolik  mampu  menopang berat sebesar 17 ton [3].
Telah dilakukan penelitian tentang desain dan perancangan  alat  pengepressan  sebagai  press geram  sampah  mesin  perkakas.  Hasil  penelitian didapatkan tinggi sampah sebelum dipress 30 cm, maka volume awal 331,89 cm 3 dan tinggi sampah geram setelah dipress 13  cm, maka volume  akhir menjadi  68,77  cm 3 ,  dengan  penurunan  sampah geram  pada  alat  pengepress  perubahan  bentuk sampai 14,64 % [4].
Mesin Press Hidrolik
Mesin press  Hydraulic adalah  mesin  dengan tekanan  yang  bekerja  berdasarkan  teori  hukum pascal yakni  memanfaatkan  tekanan  yang diberikan  pada  cairan  untuk  menekan  atau membentuk.  Komponen  utama  pada  mesin  ini adalah  piston,  silinder,  pipa Hydraulic dan beberapa  komponen  pendukung  lainnya.  Mesin press  Hydraulic tidak  hanya  mengandalkan kekuatan  udara  saja  namun  juga  menggunakan
kekuatan  cairan  atau  fluida  berupa oil  Hydraulic untuk melakukan penekanan [5].
Sistem  hidrolik  merupakan  suatu  bentuk perubahan  atau  pemindahan  daya  dengan menggunakan  media  penghantar  berupa  fluida cair untuk memperoleh daya yang lebih besar dari daya  awal  yang  dikeluarkan.  Dimana  fluida penghantar  ini  dinaikan  tekanannya  oleh  pompa pembangkit tekanan yang kemudian diteruskan ke silinder kerja melalui pipa-pipa saluran dan katup- katup.  Gerakan  translasi  batang  piston  dari silinder kerja yang diakibatkan oleh tekanan fluida pada  ruang  silinder  dimanfaatkan  untuk  gerak maju dan mundur [6].
Sistem hidrolik adalah sistem penerusan daya dengan  menggunakan  fluida  cair.  Prinsip  dasar dari  sistem  hidrolik  adalah  memanfaatkan  sifat bahwa  zat  cair  tidak  mempunyai  bentuk  yang tetap,  namun  menyesuaikan  dengan  yang ditempatinya.  Zat  cair  bersifat inkompresibel , karena  itu  tekanan  yang  diterima  diteruskan  ke segala  arah  secara  merata.  Sistem  hidrolik biasanya  diaplikasikan  untuk  memperoleh  gaya yang  lebih  besar  dari  gaya  awal  yang  dikeluarkan [7].

## Hydraulic Jack
Hydraulic  jack adalah  alat  pendongkrak hidrolik  yang  dapat  mengangkat  segala  apa  yang didongkraknya dengan  cara mengumpulkan  angin dan  menekan  cairan  pada  tabungnya,  sehingga membuat  tabung  dongkrak  keluar  dengan kapasitas angkat tertentu. Hydraulic jack memiliki ukuran yang kecil bila dibandingkan dengan benda yang diangkatnya [8].

## Hukum Paskal
Hukum  Paskal  menyatakan  bahwa  tekanan yang  diberikan  pada  zat  dalam  ruang  tertutup akan diteruskan sama besar ke segala arah, maka tekanan  yang  masuk  pada  penghisap  pertama sama  dengan  tekanan  pada  penghisap  kedua. Rumus hukum paskal adalah sebagai berikut [9] : F = P x A                                                                     (1) Dimana :
F   = Gaya (N) P   = Tekanan (N/m 2 ) A   = Luas Penampang (m 2 )

## Tegangan
Tegangan  merupakan  intensitas  gaya  dalam pada  elemen  struktur  sebagai  reaksi  terjadinya deformasi  yang  timbul  akibat  bekerjanya  beban luar,  pada  umumnya  intensitas  gaya  ini  berarah
miring  pada  bidang  potong.  Dalam  praktek keteknikan  intensitas  gaya  tersebut  diuraikan menjadi tegak lurus dan sejajar dengan irisan yang sedang dianalisis [10].
Rumus gaya tarik adalah sebagai berikut :
F p = F 4 (2)
Dimana : F p = Gaya tarik (kgf) F = Gaya penekan (kgf)
Rumus tegangan tarik adalah sebagai berikut :
σ t = F p A (3) Dimana : σ t = Tegangan tarik (N/cm 2 ) F p = Gaya tarik (kgf) A = Luas bidang (cm 2 ) Rumus tegangan geser adalah sebagai berikut : τ = P A (4)
Dimana : P = Gaya tarik yang bekerja (N)
A = Luas bidang (cm 2 )

## 2. Metode Perancangan
Perancangan  ini  dilakukan  di  Laboratorium
Komputer Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas  Halu  Oleo  dan  diruangan  kerja  lain yang  bersifat  fleksibel.  Alat  yang  digunakan  pada perancangan ini yaitu komputer, mistar, besi siku, cylinder hydraulic jack , besi plat, besi pejal, mesin las dan  elektroda.  Adapun  bahan  yang digunakan adalah ubi parut.

## Prosedur Perancangan
Proses  mendesain  mesin  press  ubi  parut  ini menggunakan  aplikasi  inventor  2017,  dengan langkah-langkah sebagai berikut : 1. Melakukan tinjauan pustaka.
2. Menentukan  ukuran  rangka  alat  yang  akan dibuat.
3. Menyiapkan alat dan bahan
4. Mulai mendesain
a. Membuat desain konstruksi alat press.
b. Membuat desain tabung wadah.
c. Membuat gambar hidrolik.
d. Membuat desain saringan.
e. Merangkai  semua  bagian  sehingga  menjadi desain alat press yang utuh.
5. Analisa  gaya  dan  momen  yang  bekerja  pada alat press ubi.
6. Membuat laporan.
7. Selesai.

## Pengambilan Data
Pengambilan data dilakukan dengan pengamatan  dan  mengumpulkan  informasi  yang berkaitan  dengan  mesin  press  ubi  parut  serta pengaplikasian sistem hidrolik kemudian mendesain alat press ubi parut.

## 3. Hasil dan Pembahasan
Adapun  hasil  rancangan  alat  alat  press  ubi  parut tipe  tabung  dengan  sistem  hidrolik  dapat diperlihakan pada gambar di bawah ini:
Gambar 1. Komponen alat press ubi parut Keterangan :
1. Konstruksi rangka
2. Tabung wadah
3. Cylinder hydraulic jack
4. Selang oli
5. Presure gauge
6. Batang tekan
7. Plat penekan
8. Saringan
9. Dudukan tabung
10. Talang pembungan
11. Besi penopang
Bagian Desain Rangka Mesin Press Ubi Parut
Gambar 2. Desain rangka mesin press ubi parut Rangka  mesin  press  ubi  parut  ini  dibuat dengan  menggunakan  besi  profil  L  (besi  siku)
dengan  ukuran  30  x  30  mm.  Rangka  mesin  ini berbentuk  persegi  panjang,  dengan  tinggi  alat 1000 mm, lebar 500 mm. Pada  rangka dilengkapi plat  sebagai  dudukan  tabung  wadah  ubi  parut dengan ketebalan 3 mm.

## Desain Tabung Wadah Ubi Parut
Gambar 3. Desain tabung wadah ubi parut Desain    wadah  untuk  ubi  parut  yang  siap  di pres  berbentuk  silinder,  dimana  bahan  yang digunakan  adalah    besi  plat  st  37  dengan  tebal  3 mm.  Lingkaran  terluar  tabung  ini  yaitu  400  mm dan diameter dalam 398 mm. Tabung ini memiliki tinggi  500  mm.  Pada  tabung  wadah  ubi  parut terdapat  saringan  yang  terbuat  dari  besi  plat dengan  ketebalan  5  mm.  Pada  bagian  bawah saringan  terdapat  tuas  pendorong  ubi  bila  telah dipress. Tuas ini dibuat dengan bahan besi pejal Ø 20 mm.

## Desain Dudukan Tabung Wadah Ubi Parut
Gambar 4. Desain dudukan tabung wadah ubi parut
Desain  dudukan  tabung  wadah  ubi  parut  ini dibuat  dari  besi  plat  3  mm  dengan  ukuran  500  x 500  mm,  pada  bagian  tengah  dudukan  dibuat lingkaran  yang  timbul  sebagai  tempat  tabung wadah,  dengan  diameter  430  mm.  Padah  bagian bawah dudukan di topang dengan besi pejal Ø 10 mm  sebanyak  11  buah,  dan  dilengkapi  dengan talang pembuangan air perasan ubi parut.

## Analisa Tabung Wadah Ubi Parut
Gambar 5. Tabung wadah ubi parut
Gaya  yang  bekerja  saat  pengepressan  dapat dihitung menggunakan persamaan (1) F  = P x A =  175  kgf/cm 2 x 7,065 cm 2 =  1.236,3 kgf
Analisa Besi Penopang
Gambar 6. Besi penopang Gaya  tarik  pada  baja  penopang  dapat  dihitung menggunakan persamaan (2)
F p = 1.236,3 kgf
4 = 309,075 kg.f
Tegangan  tarik  dapat  dihitung  menggunakan persamaan (3)
σ t = F p A = 309,075 kgf 2.27 cm 2
= 136.156 kgf cm 2
= 1361,56 N/cm 2
Analisa Sambungan Las

## Gambar 7. Sambungan las
Sambungan  las  ini  meneirma  beban  P  = 3090,7 N (309,07 kg.f).
Luas bidang las A   = 2x t x l = 2 x 3 mm x 30 mm = 180 mm 2
Karena sambungan las terdapat pada dua sisi maka luas bidang lasan  menjadi 2.A  atau  2  x  180 mm 2 = 360 mm 2 .
Tegangan  geser  yang  terjadi  dapat  dihitung menggunakan persamaan (4)
τ  = P A = 3090,7 N 360 mm = 8585 N/mm 2 (atau 858,5 N/cm 2 ).

## 4. Kesimpulan
Berdasarkan  pembahasan  sebelumnya  maka dapat  disimpulkan  bahwa  Luas  profil  baja  rangka alat 30 mm x 30 mm x 4 mm, A = 2.27 cm 2 .  Gaya yang bekerja pada tabung saat pengepresan ubi F = 1.236,3 kgf. Gaya tarik pada baja penopang F p = 309,075  kgf.  Tegangan  ta rik  yang  terjadi  σt  = 1361,56    N/cm 2 .  Luas  bidang  las  A  =  180  mm 2 . Sambungan  las  pada  alat  meneirma  beban  P  = 3090,7  N  (309,07  kg.f)  dan  sambungan  las menerima  beban  geser  τ  =  8585  N/mm 2 (atau 858,5 N/cm 2 ).

## Saran
Adapun  saran  yang  diberikan  peneliti  dari hasil kesimpulan penelitian yang didapatkan yakni untuk  peneliti  selanjutnya  sebaiknya  melakukan simulasi  terhadap  gaya  yang  bekerja  pada  desain perancangan  mesin  parut  dengan  tekanan  yang ditentukan  agar  desain  yang  dibuat  dapat memenuhi  syarat  dan  pastinya  dapat  memenuhi kebutuhan alat itu sendiri.

## Daftar Pustaka
[1]  P.  J.  G.  Pandiangan  and  K.  Oppusunggu,
“ rancang  bangun  mesin  penggiling  ubi pembuat getuk dengan silinder ulir kapasitas 50 kg/jam ,” J. Ilm. “ Mekanik ” Tek. Mesin ITM , vol. 3, no. 2, 2017.
[2] L.  Sarif,  “Perancangan  dan  Desain  Alat  Press Hidrolik  Kapasitas  Maksimal  10  Ton,” ENTHALPY-Jurnal Ilm. Mhs. Tek. Mesin , vol. 3, no. 4, 2018.
[3] S. M. Yusup, “ Perancangan Alat Press Hidrolik Kapasitas  Maksimal  15  Ton ,”  no.  1,  pp.  15–
18, 2016.
[4] N.  Indah  and  M.  Baehaqi,  “Desain  dan perancangan  alat  pengepres  geram  sampah mesin perkakas,” J. Tek. Mesin , vol. 06, no. 1, pp. 13 – 20, 2017.
[5] M. Usman, “Desain, Perancangan dan Uji Alat Press  Hydraulic  Dengan  Kondisi  Tekanan  300 Kg/m2  Untuk  Menghasilkan  Minyak  Kelapa,” J. Ristech (Jurnal Riset, Sains dan Teknol. , vol. 1, no. 1, pp. 1 – 7, 2019.
[6] L.  Perencanaan,  “ Mesin  Press  Hidrolik  Semi- Otomatis,” Universitas Udayana , 20116.
[7] U.  S.  Dharma  and  L.  Dwiyuono,  “ Analisa Pengepresan  Dengan  Sistem  Hidrolik  Pada
Alat Pembuat Paving Block Untuk Perkerasan ,” TURBO , vol. 5, no. 1, 2016.
[8] M.  E.  Syahroni,  “R ancang  Bangun  Modifikasi Hydraulic  Jack  Manual  Menjadi  Elctric ,” J. Tek. Mesin Univ. Negeri Surabaya , 2018.
[9] Marnita,  “ Peningkatan  Kemampuan  Berpikir Kritis Siswa Mtsn Bireuen Melalui
Pembelajaran  Berbasis  Masalah  Berbantuan Alat  Peraga  Pompa  Hidrolik  Sederhana Konsep  Tekanan ,” J.  Pendidik.  Almuslim ,  vol. IV, No. 1, 2016.
[10]  Nugroho E., 2012 Pengaruh Unsur Aluminium Dalam Kuningan Terhadap Kekerasan,
Kekuatan Tarik, Dan Struktur Miikro, TURBO.