## MESIN PEMBUAT BAHAN BAKU PATI DARI UBI KAYU DENGAN KAPASITAS 30 KG/JAM

## Jusnita
Dosen Fakultas Teknik Jurusan Teknik Otomotif Universita Muhamadiyah Riau, Email: jusnita_ita@yahoo.co.id

## ABSTRAK
Pemanfaatan  Ubi  Kayu  untuk  bahan  baku  makanan  dapat  dilakukan  dengan  melakukan  proses pengolahan  dengan  menggunakan  mesin  berteknologi  tepat  guna,  untuk  memperoleh  hasil  yang diinginkan. Mesin pembuat bahan baku pati dari Ubi Kayu adalah mesin yang direncanakan khusus untuk mengeluarkan  pati  yang  terkandung  pada  Ubi  Kayu.  Mesin  ini  bekerja  pada  metode  pemarutan  dan pengempaan  hingga  menghasilkan  pati.  Perencanaan  mesin  penghasil  pati  Ubi  Kayu  bertujuan  untuk mengetahui  kapasitas  produksi  dengan  efisiensi  yang  baik  dan  lebih  berkwalitas.  Ubi  Kayu  yang  telah dipisahkan  dari  kulitnya  direndam  dalam  larutan  natrium  bisulfit,  diparut  dalam  rotor  pemarut,  Hasil pemarutan  kemudian  diperas  dalam  silinder  kempa  sehingga  diperoleh  cairan  yang  mengandung  pati basah.  Mesin  ini  direncanakan  juga  dapat  dilakukan  proses  pembuatan  bahan  tepung.  Metode perencanaan yang digunakan berdasarkan studi literatur dengan perbandingan secara teoritis. Perhitungan teoritis pada komponen–komponen utama dan pendukung dalam perencanaaan yang dilakukan pemilihan bahan dan penentuan komponen perancangan. Berdasarkan metode perancangan didapat hasil komponen dan kapasitas 30 kg/jam. Mesin ini direncanakan hanya untuk mendapatkan tepung basah dari cairan pati Ubi Kayu. Untuk memperoleh tepung maka dibutuhkan proses lebih lanjut.
Kata kunci : Mesin pembuat bahan baku, pemarutan, pengempaan, pati basah, pengendapan tepung

## 1. PENDAHULUAN
Seiringan  dengan  perkembangan  Teknologi mesin  pertanian  yang  dicapai  saat  ini  khususnya dalam  bidang  teknologi  tepat  guna,  maka dibutuhkan  suatu  peningkatan  kualitas  bidang sarana dan prasarana penunjang dalam meningkatkan  hasil  produksi  dengan  peralatan tepat  dan  efisien,  sehingga  baik  produksi  yang dicapai nantinya dapat lebih berkwalitas.
Untuk memenuhi sarana dan prasarana dalam hasil  produksi  banyak  hal-hal  yang  harus diperhitungkan , diantaranya  lebih  efisien  dan keefektifan  alat  yang  dirancang.  Hal  inilah  yang menjadi  faktor  utama  penulis  untuk  membuat perencanaan  suatu  alat,  yang  dapat  untuk menghasilkan produksi yang lebih baik.
Ubi  kayu,  sebagai  salah  satu  komoditi  atau jenis  tanaman  pangan  yang  telah  bermasyarakat dan digunakan banyak konsumen, bahan makanan yang bergizi dengan mengambil patinya untuk kemudian dijadikan tepung. Pati Ubi Kayu yang  merupakan  bahan  baku  tepung  dapat diambil dengan urutan proses seperti
pengambilan, pembersihan, pemarutan, pengempaan  dan  pengendapan.  Dari  proses- proses  ini  dapat  diketahui  bahwa  apabila pekerjaan  tersebut  dikerjakan  dengan  manual atau  tanpa  mesin,  membutuhkan  waktu  yang lama, Sehingga perlu dikembangkan dan ditingkatkan produksinya. Usaha untuk meningkatkan  produksi  ini  adalah  apabila  petani memiliki ketrampilan dan sekaligus menggunakan teknologi yang tepat guna.
Dengan  alasan  tersebut  diatas,  penulis merencanakan  mesin  yang  berfungsi  untuk memperoleh  pati  ubi  kayu,  dengan  cara pemarutan  dan  pengempaan  untuk  mendapatkan tepung  maka  pati  yang  ditetapkan  tersebut diendapkan.
Penulisan  ini  bertujuan  untuk  merancang ulang  teknologi  tepat  guna  yang  masih  sangat minim  yang  ada  di  Sumatera  Utara,  maka perencanaan mesin ini selanjutnya akan dijadikan sebagai  tugas  sarjana  dengan  judul  perencanaan mesin  pembuat  bahan  baku  pati  ubi  kayu.  yang
dapat digunakan untuk keperluan pengusaha kecil (Home Industry).

## 2. METODOLOGI PENELITIAN
Tujuan  penelitian  ini  untuk  merencanakan Mesin  teknologi  tepat  guna.  Perencanaan  mesin pengolahan pati bahan baku ubi kayu.
Sehubungan  dengan  perencanaan  ini,  penulis juga  memperhatikan  tujuan  dasar  perencanaan agar  dapat  menjelaskan  prinsip  kerja  mesin, menghitung  dimensi  komponen  –  komponen utama  mesin  serta  membuat  gambar  mesin  dan untuk  mengetahui  efisiensi  dan  kapasitas produksi.
Singkong  atau  ubi  kayu  berasal  dari  Brazil, Amerika  Selatan,  yang  menyebar  ke  Asia  pada awal  abad  ke-17  dibawa  oleh  pedagang  Spanyol dari Mexico ke Philipina. Kemudian menyebar ke Asia  Tenggara,  termasuk  Indonesia.  Ubi  kayu merupakan  makanan  pokok  di  beberapa  negara Afrika.  Di  samping  sebagai  bahan  makanan,  ubi kayu  juga  dapat  digunakan  sebagai  bahan  baku industri  dan  pakan  ternak.  Ubinya  mengandung air  sekitar  60%,  pati  (25-35%),  protein,  mineral, serat,  kalsium,  dan  fosfat.  Ubi  kayu  merupakan sumber  energi  yang  lebih  tinggi  dibanding  padi, jagung, ubi jalar.
Ubi  kayu  mengandung  HCN(asam  Sianida) yang  terdapat  di  dalam  umbi,  dan  daunnya. Untuk  keperluan  makanan  dan  pakan  ternak digunakan ubi kayu yang kadar HCN-nya rendah (kurang  dari  50  mg/Kg  umbi).  Sedangkan  untuk bahan industri digunakan ubi kayu yang berkadar HCN tinggi.
Keanekaragaman sifat yang terdapat di dalam plasma  nutfah  tanaman  sangat  besar  perannya dalam  pemuliaan  tanaman,  seperti  keragaman kandungan mutu gizi bermanfaat untuk perbaikan tanaman  bermutu  gizi  tinggi.  Analisis  mutu  gizi
dilakukan  di  Laboratorium  Biokimia  dan Enzimatik Balitbio tahun 2001 terhadap kandungan  amilosa  pada  kandung-an  HCN  pada ubi  kayu  berkisar  antara  8,3-150  mm/Kg  umbi, dan  pada  daun  ubi  kayu  antara  59,4-532,6 mm/Kg umbi.
Kandungan Kimia :
Ubi  kayu  mempunyai  komposisi  kandungan kimia (per 100 gram ) antara lain:
 Kalori 146 kal
 Protein 1,2 gram
 Lemak 0,3 gram
 Hidrat arang 34,7 gram
 Kalsium 33 mg
 Fosfor 40 mg
 Zat besi 0,7 mg.
Buah ubi kayu mengandung ( per 100 gram ):
 Vitamin B1 0,06 mg
 Vitamin C 30 mg
 dan 75 % bagian buah dapat dimakan.
Daun ubi kayu mengandung ( per 100 gram ):
 Vitamin A 11000 SI
 Vitamin C 275 mg
 Vitamin B1 0,12 mg
 Kalsium 165 mg
 Kalori 73 kal
 Fosfor 54 mg
 Protein 6,8 gram
 Lemak 1,2 gram
 Hidrat arang 13 gram
 Zat besi 2 mg
 dan 87 % bagian daun dapat dimakan.
Kulit  batang  ubi  kayu  mengandung  tanin,  enzim peroksidase, glikosida dan kalsium oksala.
Gambar. 1&2. Tanaman Dan Buah Ubi Kayu
Varietas  bibit  unggul  ubi  kayu  yang mempunyai  kualitas  yang  baik,  yaitu  Adira-4, Malang-1,  dan  Darul  Hidayah.  Sedangakan varietas  unggul  Malang-4  dan  Malang-6,  tahan hama  tungau  merah,  mempunyai  hasil  yang tinggi yaitu 35 – 40 ton per hektar dengan kadar tepung/pati yang tinggi dan umur panen 9 bulan. Dua  varietas  unggul  lainnya  yaitu  varietas  UJ-3 dan  UJ-5  mempunyai  hasil  cukup  tinggi  tahan Cassava  Backterial  Blight  (CBB)  dan  dapat dipanen pada umur 8 – 10 bulan.
Disamping digunakan untuk tapioka, ubikayu  dapat  diolah  menjadi  produk  antara berupa  tepung  ubikayu  dan  serbuk  ubikayu. Tepung  ubikayu  dibuat  dari  ubikayu  irisan (chips/sawut) ubikayu segar yang dipres selanjutnya  dikeringkan  dan  digiling.  Kegunaan tepung  ubikayu  dapat  untuk  subtitusi  terigu dalam  pembuatan  kue  kering,  kue  basah,  mie, atau  roti,  dengan  tingkat  subtitusi  menjadi  20  – 100  persen.  Dalam  rangka  meningkatkan  nilai tambah tepung ubikayu dapat dilakukan penambahan  tepung  kacang-kacangan  menjadi tepung komposit.
Cara  membuat  serbuk  ubikayu  yaitu  dari parutan  ubikayu  segar  selanjutnya  dipres, dikeringkan,  dihancurkan  lalu  diayak,  dan kemudian  disangrai.  Serbuk  ubikayu  juga  dapat dibuat  lauk  pauk  buatan  seperti  Farofa  dan minuman  instan.  Sedangkan  farofa  telur  dibuat dengan  konsentrasi  serbuk  ubikayu  sekitar  24 persen  dan  untuk  farofa  jagung  konsentrasinya mencapai 17 persen.
Sebelum  diolah  lebih  lanjut,  ubi  kayu diproses  terlebih  dahulu  agar  tidak  mudah  rusak dan  bewarna  kebiru-biruan,  karena  ubi  kayu
mudah  mengalami  perubahan  warna  bila  kontak langsung dengan udara.
Dalam  mencegah  hal  ini  ubi  kayu  perlu direndam  dalam  larutan  Na  bisulfit,  setelah  ubi kayu  dipisahkan  dari  kulitnya  lalu  di  rendam dalam larutan 1% Na Bisulfit selama dua sampai tiga  menit,  setelah  itu  dilakukan  proses selanjutnya.  Untuk  menghasilkan  pati  dari  ubi kayu  tersebut  maka  harus  dilakukan  dalam beberapa proses seperti diagram dibawah:
Ampas
Air Dasar Perencanaan Dan Pemilihan Komponen-Komponen Mesin
Sebagai  penggerak  mula,  motor  listrik mempunyai beberapa keuntungan sebagai berikut:
1. Penggunaannya  memberikan  ongkos  yang murah jika ada sumber dari PLN.
2. Pengoprasianya mudah.
3. Ringan  dan  hampir  tidak  menimbulkan getaran.
4. Perawatan dan pengaturanya mudah. Pemilihan suatu motor listrik dipilih berdasarkan  atas  daya  dan  putaran  yang  harus dipenuhinya. Daya berhubungan dengan kemampuan untuk melakukan proses sedangakan putaran  berkaitan  dengan  kapasitas  mesin  yang akan digerakkannya.
Daya  motor  dapat  dihitung  berdasarkan persamaan:
P = m.g.v Dimana;
P  =  daya (W)
m =  massa (kg) g  =  gravitasi (9,81 m/s 2 ) v  =  kecepatan Motor  listrik  yang  umumnya  digunakan adalah  motor  listrik  induksi.  Pada  motor  ini terjadi  slip  antara  stator  dan  rotornya  sehingga putaran  sikronya  lebih  besar  sedikit  dengan putaran  motornya.  Besarnya  slip  yang  terjadi berkisar  antara  5  %  -  10  %.  Putaran  keluaran suatu motor induksi dihitung dengan persamaan
N  =  n o  
     100 1 s
N  =  putaran keluaran motor (rpm) n o =  putaran sinkron (rpm) S  =  slip

## Sabuk dan Pulli –V
Sabuk adalah elemen transmisi yang berfungsi  untuk  mereduksi  putaran.  Karena elemen  ini  elastis,  sabuk  mempunyai  peranan penting  dalam  menyerap  beban  kejut  dan meredam pengaruh getaran. Sabuk juga berfungsi untuk  meneruskan  daya  atau  putaran  antara  dua buah  poros  yang  tidak  memungkinkan  transmisi langsung dengan roda gigi. Sabuk V terbuat dari karet dengan penampang trapesium
Hal  -  hal  yang  perlu  ditentukan  pada perancangan ini adalah tipe  sabuk,  perbandingan putaran,  diameter  pulli,  panjang  sabuk,  jarak sumbu  poros,  dan jumlah  sabuk  yang  diperlukan untuk memindahkan daya.
Jarak sumbu poros harus sebesar 1,5 – 2 kali diameter besar.
Diagram Pemilihan Sabuk
Diameter  pulli  kecil  yang  diizinkan disesuaikan dengan tipe sabukya.
Diameter Minimum Pulli Yang Diizinkan Dan Dianjurkan (mm)
Penampang A B C D E Diameter  minimum yang diizinkan Diameter  minimum yang diizinkan 65 95 115 145 175 225 300 350 450 550
Umumnya  sabuk  V  dipasang  secara  terbuka. Perhatikan gambar berikut ini:

## Pemasangan sabuk –V terbuka
d  =  diameter pulli kecil (mm) D  =  diameter pulli besar (mm) n 1 =  putaran pulli besar (mm) n 2 =   putaran pulli besar (mm) C  =  jarak sumbu poros (mm)  =  sudut kontak ( 0 ) atau (rad)

## Poros
Poros adalah suatu elemen mesin yang dapat berfungsi  sebagai  pendukung  elemen  mesin lainya  dan  sebagai  pemindah  daya  dan  putaran., hal-hal  yang  harus  perlu  diperhatikan  dalam perencanaan sebuah poros adalah:
1. Kekuatan Poros
Poros transmisi dapat mengalami beban puntir atau  lentur  atau  gabungan  antara  puntir  dan lentur.
2.  Kekakuan Poros
Meskipun  sebuah  poros  mempunyai  kekuatan yang  cukup  tetapi  jika  lenturan  atau  defleksi terlalu  besar  akan  mengakibatkan  ketidaktelitian atau getaran atau suara, karena itu kekakuan juga harus  diperhatikan  dan  disesuaikan  dengan macam mesin yang akan dilayani poros tersebut. 3.  Putaran Kritis
Bila putaran mesin dinaikan maka pada suatu harga  putaran tertentu dapat  terjadi  getaran  yang luar  biasa  besarnya.  Putaran  ini  disebut  putaran kritis.

## 4.  Bahan Poros
Poros untuk mesin umum biasanya dibuat dari baja  batang  yang  ditarik  dingin  dan  difinis,  baja karbon  konstruksi  mesin  (disebut  bahan  S-C) yang  dihasilkan  dari  ingot  yang  di  “kill”  (baja yang  dideoksidasikan  dengan  ferrosilicon  dan dicor
Cara Kerja Mesin Ubi  kayu  yang  telah  direndam  dan  dicuci dengan  air  hingga  bersih,  dimasukaan  kedalam corong  masukan.  Ubi  kayu  ini  kemudian  akan diparut  oleh  rotor  pemarut  sehingga  akan tercacah  menjadi  halus.  Hasil  cacahan  ini selanjutnya  masuk  kedalaman  silinder  kempa melalui  salauran  yang  telah  dibuat.  Didalam sislinder  kempa  ini,  ubi  kayu  akan  dibawa  oleh ulir  kempa  keujung  silinder  dan  ujung  silinder
aliran  massa  ubi  kayu  akan  ditahan  oleh  kunus penahan.  Setelah  melewati  poses-proses  tersebut ubi kayu akan diperas dan cairan hasil perasanya akan keluar dari bagian bawa silinder, sementara hasil  perasannya  (ampas)  akan  keluar  dan disaring oleh saringan dibawah silinder. Saringan ini  akan  menyaring  ampas  kering  yang  terikut bersama-sama  dengan  cairan  hingga  diperoleh caiaran  yang  benar-benar  bersih.  Cairan  ini ditampung dalam wadah yang telah dipersiapkan.
Cairan  yang  telah  diperoleh  ini  merupakan bahan  baku  yang  nantinya  akan  diendapkan untuk  diperoleh  tepung  basah.  Namun  mesin  ini didesain  hanya  untuk  mendapatkan  bahan  baku ini  karena  untuk  memperoleh  tepung  maka dibutuhkan  proses  lebih  lanjut  dinama  dapat dilihat pada gambar dibawah ini.
Gambar 3.Mesin Pembuat Bahan Baku Tepung Ubi kayu
3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Perencanaan Dan Pemilihan Bagian

## Utama Mesin
Penggerak  yang  digunakan  pada  mesin  ini adalah  motor  listrik.  Motor  listrik  dipilih berdasarkan  daya  dan  putaran  yang  harus dipenuhinya. Putaran motor berhubungan kapasitas mesin. Sedangkan dayanya berhubungan  dengan  kemampuannya  untuk memarut dan mengempa.
Putaran Motor Pemarut
Pada  rotor  pemarut  terdapat  kawat–  kawat pemarut  apabila  ubi  kayu  masuk  kedalamnya maka akan terjadi proses pemarutan. Diasumsikan  bahwah  jumlah  kawat  yang mengenai  ubi  kayu  adalah  sejumlah  ¼  lingkaran rotor. Dimana diameter rotor pemarut ditentukan 120  mm  dan  jarak  antara  kawat  10  mm  jumlah kawat parut didalam ¼ lingkaran rotor adalah Panjang ¼ lingkaran rotor Z = Jarak tiap kawat
= 43 , 9 10 120 4 10 4      D mm = 10 mm
Maka jumlah kawat parut dalam ¼ lingkaran rotor adalah 10 Buah Panjang rotor ditentukan 250 mm, maka terdapat 25  buah  kawat  tiap  baris.  Untuk  ¼  lingkaran rotor  maka  terdapat  25  x  10  =  250  buah  kawat. Maka jumlah kawat keseluruhan adalah 4 x 250 = 1000 buah kawat pemarut.
Kawat  pemarut  terbuat  dari  kawat  diameter 1,5 mm, panjang kawat diatas rotor 5 mm, maka volume  ubi  kayu  yang  terparut  oleh  kawat adalah:
V1 = 8,84 m = 8,84 x 10-9 mm 3
Maka  untuk  satu  putaran  volume  ubi  kayu  yang terparut adalah:
V1 put  = V1 x ztot = 8,84 x 10-9 mm 3
Massa  ubi  kayu  adalah  127  Kg/m 3 .  Maka  massa ubi kayu yang terparut dalam satu putaran adalah: m =  x V 1 put = 127 Kg/m 3 x 8,84 x 10 -6 m 3
= 1122,172x 10 -6 Kg/m 3
Dengan kapasitas mesin yang direncanakan adalah 30 kg/jam atau 0,5 kg/menit. Untuk  dapat  memenuhi  kapasitas  ini  maka  rotor pemarut adalah:
n   =
putaran massa menit massa / / = 10 1122,172x 5 , 0 6 - =  446 rpm. Putaran Ulir Kempa
Gambar Poros Ulir Kempa
Untuk  mendapatkan  putaran  yang  sesuai  dengan kondisi  mesin,  maka  putaran  ini  akan  direduksi oleh  kombinasi  pulli  dan worm  gear  speed reduce
Gambar Diagram Momen Poros Ulir Kempa  M C = 0 ;  - R D x 180 + Fsp x 250
- R D = 180 250 210  = 291, 67N  M D = 0 ;  R C x 180+ Fsp x 445
-R C = 180 445 210  = 519,17 N
Harga - Harga Momen Lentur M B = -F SP x 125 = 210 x 125 = - 26250 Nmm. M C = -F SP x 265 = 210 x 265 = - 55650Nmm. Momen maksimum terjadi pada titik C. Torsi ekivalen dengan mengambil harga K m = 1,6 dan K t = 1,1
Te=     2 1 2 m T K 8 Fd M K         
Te= 16  x d 3 x  = 16  35 3 x    = 36,233 N/mm.
Bahan poros yang digunakan adalah sama dengan poros pemarut yaitu, S 30 C, b  = 58 (Kg.mm 2 ) x 9,80665  =  568,78  N/mm 2 ,maka  tegangan  izin bengkok  dan  tegangan  geser  adalah 1  :  102,38 N/mm 2 ,  dan  =  51,19  N/mm.  Karena  tegangan yang terjadi lebih kecil dari harga yang diizinkan maka diameter poros yang sebelumnya direncanakan sudah sesuai.

## Pemilihan Kopling
Kopling  dipakai  untuk  menyambung  poros output reduser dengan poros ulir kempa. Dengan
pertimbangan  bahwa  yang  akan  terjadi  sedikit tidak  sesumbuan  antara  poros  reduser  dengan poros ulir kempa. Maka digunakan kopling rantai fleksibel  yang  mengizinkan  sedikit  ketidak sesumbuannya  poros  yang  disambunganya. Ukuran-ukuran  utama  kopling  rantai  sebagai berikut:

## Gambar Ukuran-Ukuran Utama Pemilihan Bantalan
Pada  mesin  ini  digunakan  enam  buah bantalan  yang  terdiri  empat  buah  bantalan  bola dan  dua  bantalan  kerucut.  Bantalan  bola digunakan untuk mendukung poros rotor pemarut dan  poros  antara.  Sedangkan  bantalan  kerucut untuk poros ulir kempa.
Bantalan Rotor Pemarut Sesuai  dengan  catalog  bantalan  pada  table sularso direncanakan diameter dalam bantalan (d) =  25  mm  yang  mempunyai  harga  kapasitas nominal dinamis spesifik
(C)  =  790(Kg)  x  9,80665(N)  =  7747,254  N, dan harga kapasitas nominal statis spesifik (Co) = 530(Kg) x 9,80665(N) = 5197,525 N
Resultan  reaksi  –reaksi  (lihat  perencanaan poros)  pada  masing-masing  bantalan  dihitung sebagia berikut:
R A = 2 AV
2 AH R R 
=     2 2 12,591545
41,68915  = 43,55 N.
R D = 2 DV 2 DH R R 
=     2 2 9 84,9930014 331,1468 
= 341,88 N.
Karena  reaksi  maksimum  terjadi  pada  bantalan D,  maka  nilainya  dijadikan  sebagai  dasar perhitungan  untuk  menentukan  beban  ekivalen dinamis.
Maka: Beban radial (Fr) = 341,88 N
Beban aksial (Fa) = 341,88 tan α ; α = 30 0 (sudut kontak )
= 341,88 tan 30 0 = 197,385 N
Umur nominal (Lh) Lh = 500 Fh 3
= 500 x 6,828 3 = 159185,3 (h)
Dengan keandalan 95(%), a 1 = 0,62 ( table sularso,hal 137),
Maka: L 5 = 159185,3 x 0.62 = 98694,9 ≡ 98695 (h)
Sehingga:  98685  (h)  >  20000(h)  perancangan dapat diterima sesuai table sularso

## Bantalan Poros Antara
Sesuai  dengan  catalog  bantalan  pada  table sularso,  direncanakan  diameter  dalam  bantalan (d)  =  25  mm  yang  mempunyai  harga  kapasitas nominal  dinamis  spesifik  (C)  =  790  (Kg)  x 9,80665(N)  =  7747,254N,  dan  harga  kapasitas nominal  statis  spesifik  (Co)  =  530  (Kg)  x 9,80665(N) = 5197,525N
Resultan  reaksi  –reaksi  (lihat  perencanaan poros)  pada  masing-masing  bantalan  dihitung sebagia berikut:
R A = 2 AV
2 AH R R  =
    2 2 404,8471,
439,5705  = 597,598 N. R C = 2 CV
2 CH R R  =
    2 2
1113,4656
92,8454  = 1117,3298 N.
Karena reaksi maksimum terjadi pada bantalan C, maka nilainya dijadikan sebagai dasar perhitungan  untuk  menentukan  beban  ekivalen dinamis.
Maka: Beban radial (Fr) = 1117,33 N Beban aksial (Fa) = 1117,33 tan α α = 30 0 (sudut kontak ) = 1117,33 tan 30 0 = 645,1N Beban ekivalen dinamis Pr (N) Pr=X.V.Fr+ Y.Fa Y = 0.56 Y = 1.45 V = 1 ( bila yang berputar cincin dalam) Xo = 0.6 Yo = 0.5
Sehingga: Pr = 0,56.1.1117,33 + 1,45.645,1 = 1561,1N -.Beban ekivalen statis Po (N) Po = Xo. Fr + Yo Fa = 0,6.1117,33 + 0,5.645,1 = 992,95 N Factor kecepatan (Fn)
3 1 3 , 33      n Fn 481 , 0 300 3 , 33 3 1       Fn
Factor umur (fh)
     P C Fn Fh =
398 , 2 1 , 1561 7747,254 481 , 0
      
Umur nominal (Lh)
Lh = 500 Fh 3
= 500 x 2,389 3 = 6800,75(h) Dengan keandalan 90(%), a 1 Maka: L 5 = 6800,75x 1 = 6800,75≡ 6801(h) Sehingga:  6801(h)  >  5000  (h)  perancangan dapat diterima sesuai table sularso hal 137.
Bantalan Ulir Kempa Bantalan yang dipakai untuk poros ini adalah bantalan  kerucut  dengan  pertimbangan  bahwa bantalan  akan  dibebani  beban  radial  dan  aksial sekaligus.  Besarnya  beban aksial adalah 29,03N. sedangkan  beban  radial  dihitung  menurut  reaksi yang  terbesar  dari  bantalannya.reaksi-reaksi  itu adalah R C = 519,17N dan R D = 291,67 N.
Sesuai  dengan  catalog  bantalan  pada  table sularso  hal  144,  direncanakan  diameter  dalam bantalan  (d)  =  35  mm  yang  mempunyai  harga kapasitas  nominal  dinamis  spesifik  (C)  =  5350 (Kg)  x  9,80665(N)  =  52465,58  N,  dan  harga kapasitas  nominal  statis  spesifik  (Co)  =  3950 (Kg) x 9,80665(N) = 38736,27 N
Beban ekivalen dinamis Pr (N) Pr = X.V.Fr + Y.Fa Dimana: nilai-nilai X,Y,V,Xo,Yo diambil dari table 4.9, Sularso, hal 135 Y = 0.56 Y = 1.45 V = 1 ( bila yang berputar cincin dalam) Xo = 0.6 Yo = 0.5
Sehingga: Pr = 0,56.1.519,17 + 1,45.291,67 = 713,66 N -.Beban ekivalen statis Po (N) Po = Xo. Fr + Yo Fa ……Sularso, hal 135 = 0,6.519,17 + 0,5.291,67 = 457,337N -.Factor kecepatan (Fn)
10 3 3 , 33     
n Fn …………Sularso, hal 136 dimana:
(n)= 54 rpm (putaran poros kempa)
1996 , 0 54 3 , 33 10 3       Fn -.Factor umur (fh)
     P C Fn Fh ……………Sularso, hal 136
= 94 , 8 997 , 1170 52465,58 1996 , 0       
-.Umur nominal (Lh)
Lh = 500 Fh 3
= 500 x 8,94 3 = 357258,5(h) Dengan keandalan 95(%), a 1 = 0,62 ( table sularso,hal 137),
Maka: L 5 = 357258,5 x 0,62 = 221500,27 ≡ 2215001(h)
Sehingga:  2215001  (h)  >  20000(h)  perancangan dapat diterima sesuai table sularso

## 4. KESIMPULAN
Dari perhitungan-perhitungan yang dilakukan diperoleh kesimpulan untuk merencanakan mesin pembuat  bahan  baku  pati  dari  ubi  kayu  adalah berdasarkan ukuran - ukuran sebagai berikut: Penentapan kapasitas (kapasitas yang
direncanakan adalah 30 kg/jam) Penentuan daya dan putaran motor Putaran rotor pemarut   = 446 rpm Putaran ulir kempa =  54 rpm Daya pemarutan = 412,31 Watt Daya dan pengempaan=  57,67 Watt Pemilihan Sabuk dan Pulli
Sabuk 1 = nomor 74 dengan panjang 1880mm, 1 buah
Sabuk 2 = nomor 78 dengan panjang 1981 mm, 1 buah
Sabuk 3 = nomor 95 dengan panjang 2413 mm, 1 buah Perencanaan Poros Bahan  poros,  baja  karbon  (JIS  G  4501)  S30C yang  mempunyai  tegangan  tarik  48  kg/mm2  x 9,80665 = 568,78 N/mm2, Sf1 = 60 untuk bahan SC, Sf2 = 1,3  – 3,0 (dalam perancangan diambil Sf2 = 2) 1. Poros Pemarut.
Torsi pada poros (T)   = 32116,65 N/mm Diameter poros (d) = 22 mm Diameter rotor pemarut = 120 mm Panjang kawat pemarut = 5 mm Diameter kawat pemarut = 1,5 mm Tegangan ijin bengkok (σ ) =102,28 N/mm 2 Tegangan geser ijin( ) = 51,19 N/mm 2 Diameter poros (d) = 24 mm Tegangan ijin bengkok (σ ) =  102,28 N/mm 2 Tegangan geser ijin( )   = 51,19 N/mm 2 Poros kempa
Torsi pada poros (T) = 179049,3 N/mm
Diameter poros (d)
= 35 mm Tegangan ijin bengkok (σ ) =102,28N/mm2 Tegangan geser ijin( ) = 51,19 N/mm2 Pemilihan kopling
Kopling  yang  dipilih  adalah  kopling  rantai  yang digunakan  pada  poros  panyambungan  antara poros reduser dengan poros ulir kempa. Pemilihan pegas Diameter kawat pegas = 3,5 mm. tegangan geser ijin ( )   = 229,5 N/mm2 Tegangan yang tejadi ( )=
59,96 N/mm2
Pemilihan baut pada rotor pemarut Baut  yang  digunakan  untuk  mengikat  rotor pemarut  sebanyak  enam  (6)  buah,  Menggunakan baja  karbon  dengan  kadar  karbon  0,2-0,3 mempuyai  tegangan  tarik  ijin  4,8  kg/mm2  x 9,80665 = 47 N/mm2 Pemilahan Bantalan
Bantalan Rotor Pemarut Diameter dalam Bantalan =
25 mm Harga Kapasitas Nominal Spesifik(C)= 470kg Harga Kapasitas Spesifik (Co) = 296 Kg Bantalan Poros Antara -.Diameter dalam Bantalan = 25 mm -.Harga Kapasitas Nominal Spesifik(C)= 790 Kg -.Harga Kapasitas Spesifik (Co)=530 Kg Bantalan Ulir Kempa -.Diameter dalam Bantalan = 35 mm -.Harga Kapasitas Nominal Spesifik(C)= 5350 Kg -.Harga Kapasitas Spesifik (Co) = 3950 Kg

## 5. DAFTAR PUSTAKA
Arianto  dan  Jamasri,  Proses  Stretching  Pada
Pruduk  Pembubutan  Alumunium  2024-T3 2000.
El  Domity  Et  al,  Proses  Stretching  Material Kekuatan Bahan, 1996.
Li  dan  Qiao,  Pengeruh  Pelapisan  dan  Shop Peening  Terhadap  Kekuatan  Fatik  Baja Medium, 1992.
Frea.  W.  Taylor  Dan  M.  White,  Teori  Material Mata Pahat (High Speed Stell, 1900.
Taufiiq  Rochim,  Teori  parameter    permesinan, HEDS, 1991, Tool wear & Roughness
Taufiiq  Rochim,  Teori  Dan  Teknologi  Proses Pemotongan Logam, HEDS, 1993, Tool wear & Roughness
Taufiiq  Rochim,  Teori  kekasaran  permukaan, HEDS, 1995, Tool wear & Roughness
Priambodo,  komposisi  baja  kecepatan  tinggi  dan elemen paduan, 1990.
http://www.matls.com/search/spesificmaterial.asp ?bassnum=MA6061T6,
Material properties: 6061-T6 alumunium
Frofessor I.S. Jawahir, Chip Flow And Chip Control Machining Operation.Loading, Proc.
Phys. Soc, London, B62, 676-700, 1949.