## ANALISIS KEKUATAN RANGKA, SISTEM TRANSMISI DAYA DAN KAPASITAS MESIN PENCABUT BULU AYAM ‘IDE’ 2 IN 1 PORTABEL DENGAN PENYIRAMAN LANGSUNG
Hery Irawan 1 , Desmas Arifianto Patriawan 2 , Misbahul Munir 3 , Daffa’udin Abdillah 4 1234 Jurusan Teknik Mesin,Institut Teknologi Adhi Tama Surabaya e-mail : 1 heryirawan494@gmail.com

## Abstrak
The high demand on poultry meat has caused poultry slaughtering industries to keep innovating to  improve  their  productions.    One  of  efforts  to  improve  production  is  by  producing  a  chicken  feather plucker machine to ease and shorten the time to do so. Methods employed to produce this machine were: survey  and  literature  study,  chicken  feather  plucker  machine  design,  machine  plan  calculation, component  assembly,  machine  trial,  data  collection,  and  conclusion.  This  chicken  feather  plucker machine  was  driven  by  electric  motor  ¼  HP  with  shaft  rotary  of  plucker  by  225  rpm.  It  has  portable design with dimensions of being used by 1036 mm in length x 800 mm in width x 1300 mm in height, as well  as  dimensions  of  being  unused  by    1347  mm  in  length  x  1800  mm  in  width  x  1300  mm  in  height, equipped with wheels to ease the movement to other places. The transmission system used 2 pulleys type B and V-belt type B-25. Diameter of driving pulley was 6 inches = 152.4 mm and that of driven pulley was 2 inches = 50.8 mm. The shaft was made of steel st60 with 25 mm in diameter and 223 mm in length. NACHI bearing 6005 with diameter of shaft hole by 25 mm was used. The results of trial reported that to process 2 to 4 chickens simultaneously required 3 minutes for getting the plucking result by 90%

## Keywords: machine, chicken feather plucker, portable
Kata Kunci :

## Pendahuluan
Seiring  permintaan  daging  ayam  yang tinggi membuat industri pemotongan ayam terus berinovasi  untuk  meningkatkan  produksi  guna memenuhi  permintaan.  Salah  satu  upaya  yang dilakukan  untuk  peningkatan  produksi  tersebut ialah  dengan  mengubah  proses  manual  menjadi proses  mekanik,  seperti  proses  pencabutan  bulu ayam yang memakan banyak waktu. Oleh sebab itu,  dibutuhkan  mesin  pencabut  bulu  ayam  agar mempermudah dan mempersingkat waktu dalam pencabutan  bulu  ayam  dimana  waktu  yang diperlukan  seorang  pekerja  untuk  proses pencabutan  bulu  ayam  memerlukan  waktu sekitar 15 sampai dengan 20 menit per ekornya, sedangkan menggunakan mesin mampu menghasilkan  5  ekor  ayam  dalam  waktu  10 menit  tergantung  kapasitas  mesin  tersebut, namun  kelemahan  dari  mesin  yang  banyak beredar dipasaran ialah terletak pada penyiraman air  yang  masih  manual  dan  cenderung  tidak merata  serta  perendaman  ayam  (scalding) dengan  air  panas  yang  dilakukan  terpisah. Perendaman  ayam  (scalding)  dengan  air  panas
dilakukan agar mempermudah proses pencabutan bulu ayam.
Berdasarkan (Hafiz, Abdul., Nawawi, M Reza  Saputra.,  2014),  bahwa  permasalahan proses  perontokan  dan  kapasitas  mesin,  proses pemanasan  yang  kurang  ekonomis  serta  hasil ayam  yang  telah  melalui  proses  pencabutan menggunakan  mesin  masih  70%  sehingga sisanya masih dicabut secara manual menggunakan tangan.
Penelitian ini didasari penelitian sebelumnya dimana penulis mencoba merancang mesin  pencabut  bulu  ayam  portabel  dengan aliran air otomatis dan pemanas yang diletakkan di  depan  mesin  pencabut  bulu  ayam  guna mempermudah dalam prosesnya, tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui kekuatan rangka,  elemen-elemen  mesin  yang  digunakan pada sistem transmisi, kapasitas tabung pencabut bulu  ayam  dan  untuk  mengetahui  kinerja  mesin pencabut  bulu  ayam  dengan  penyiraman langsung.
Kajian Literatur Di daerah pedesaan
Indonesia, pencabutan  bulu  ayam  pada  umumnya  masih menggunkan  cara  manual  yaitu  menggunakan tangan.  Secara  umum,  ada  2  cara  dalam mencabut  bulu  ayam,  yaitu  secara  manual dengan  menggunakan  tangan  dan  secara mekanik dengan menggunakan mesin. Pencabutan  bulu  ayam  secara  manual  untuk  1 ekor  ayam  membutuhkan  waktu  yang  cukup lama  akan  tetapi  menghasilkan  ayam  yang bersih  dari  bulu.  Sedangkan  pencabutan  bulu ayam  dengan  cara  mekanik  atau  menggunakan mesin  hanya  membutuhkan  waktu  singkat namun  dengan  hasil  ayam  yang  kurang  bersih dari sisa bulu.Maksud dan Tujuan

## Pencabutan bulu ayam menggunakan tangan
Pencabutan  dengan  cara  ini  adalah  cara tradisional  yang  masih  dilakukan  oleh  beberapa industri  rumah  potong  ayam.  Waktu  yang dibutuhkan  untuk  pencabutan  bulu  cukup  lama berkisar  antara  15  sampai  20  menit  per  ekor ayam. Hasil dari pencabutan bulu secara manual cukup  bersih  dari  sisa  bulu  karena  pengerjaan yang  lebih  detail  namun  memiliki  kekurangan pada efisiensi waktu produksi.

## Pencabutan bulu ayam menggunakan mesin
Dibandingkan  dengan  pencabutan  bulu  ayam secara  manual  menggunakan  tangan,  efektifitas pencabutan  bulu  ayam  menggunakan  mesin lebih  tinggi  dengan  penghasilan  5  ekor  ayam dalam  waktu  10  menit.  Namun  mesin  pencabut bulu  ayam  yang  banyak  digunakan  masih menggunakan  penyiraman  manual  dengan  hasil ayam  yang  kurang  bersih  dari  sisa  bulu  dan perendaman  ayam  (scalding)  dengan  air  panas yang penempatannya terpisah sehingga memerlukan  waktu  untuk  memindahkan  ayam dari tempat perendaman ke mesin pencabut bulu.

## Poros
Menurut Elemen Mesin (Sularso & Suga, 2004), Poros  adalah  salah  satu  bagian  terpenting  dari mesin. Hampir semua  mesin meneruskan tenaga bersama-sama  dengan  putaran.  Poros  dalam sebuah  mesin  berfungsi  untuk  meneruskan tenaga  bersama-sama  dengan  putaran.  Peranan dalam transmisi seperti itu dipegang oleh poros. Tujuan  perancangan  poros,  yaitu  menentukan
ukuran  diameter  poros  untuk  bahan  yang  sudah ditentukan sesuai kebutuhan Perhitungan  rumus  yang  digunakan  adalah sebagai berikut:
Untuk menghitung daya rencana:
𝑃𝑑 = 𝑓𝑐 . 𝑃 …….………………………..…. (1) Untuk menghitung diameter poros: 𝑑𝑠 =≥[(5,1 𝜏𝛼 )√( 𝐾𝑚 . 𝑀 )2+( 𝐾𝑡 . 𝑇 )2]1/3……….(2) Untuk menghitung panjang pasak: 𝑙𝑘 =0,75× 𝑑𝑠 ………………………………… (3) Untuk menghitung diameter puli:
𝑖 = 𝑛 1 𝑛 2= 𝐷 ..…………...……….……….. (4) Untuk menghitung panjang keliling sabuk-V: 𝐿 =2 𝐶 + 𝜋 2( 𝑑𝑝 + 𝐷𝑝 )+14 𝐶 ( 𝐷𝑝 − 𝑑𝑝 )2 .…….……
(5) Untuk mengetahui umur bantalan: 𝐿ℎ =500 𝑓ℎ ….…………………..………… (6)

## Metode Penelitian
Penelitian yang dilakukan yaitu perancangan  mesin  pencabut  bulu  ayam, perhitungan  perencanaan  alat,  serta  perakitan komponen,sesuai  dengan  perencanaan  alat, untuk mengetahui langkah-langkah dalam penelitian  ini  bias  dilihat  pada  diagram  alir penelitian.
a. Diagram Alir
Mulai Survey dan s tudi literatur Merancang bangun mesin pencabut bulu ayam Peranc angan alat Perhitungan perancangan alat Perakitan a lat Apakah kinerja mesin s esuai yang direncanakan? - Rangka - Sis tem trans misi - Tabung pencabut Kesimpulan Sele sai Tidak Ya b. Desain Mesin

## Hasil dan Pembahasan
Daya  yang  ditransmisikan  (P)  =  ¼  HP  =  0,187 Kw Putaran poros (n2) = 225 rpm Daya rencana (Pd) = 0,28 kW
Perencanaan poros :
Bahan  poros  yaitu  baja  ST  60  dengan  kekuatan tarik bahan poros (σB) = 60 kg/mm2 Diameter Poros (ds). ds≥[(5,1τα)√(Km.M)2+(Kt.T)2]13⁄ ds≥[(5,15)√(2 .  2522)2+(2 .  1212,1)2]13⁄ 𝑑𝑠 ≥17,87 mm Jadi  diameter  poros  (ds)  yang  diperbolehkan  ≥ 23,7  mm,  maka  digunakan  poros  dengan diameter 25 mm. Dengan alasan poros diameter 25 mm cocok dengan bantalan tipe NACHI seri 6005 yang mudah didapatkan di pasaran
Perencanaan pasak: 1. Penampang pasak lebar (b) x tinggi (h) = 5x5 Kedalaman alur pasak pada poros t1 = 3,0 Kedalaman alur pasak pada naf t2 = 2,3
2. Panjang pasak (lk) tidak boleh terlalu panjang dibandingkan dengan diameter poros (antara 0,75 sampai 1,5 ds)
Perencanaan puli dan sabuk-V 1. Diameter puli
dp = 6 inch = 152,4 mm Dp = 2 inch = 50,8 mm
2.
Panjang keliling sabuk-V
𝐿 =2 𝐶 + 𝜋 2( 𝑑𝑝 + 𝐷𝑝 )+14 𝐶 ( 𝐷𝑝 − 𝑑𝑝 )2
𝐿 =2
.180+ 𝜋 2(152,4+50,8)+14
.180(50,8−152,4)2 𝐿 =693,5 mm=27,3 inch (sabuk-V tipe B-25) Perencanaan bantalan (bearing) Bantalan  yang  dipakai  adalah  tipe  NACHI dengan  seri  6005,  dengan  diameter  poros  (d)  = 25 mm, kapasitas nominal dinamis (C) = 790 kg. 1. Beban eqivalen Pr=X.V.Fr+Y.Fa 𝑃𝑟 =0,56 .1 .  58,5+2,3 .  0=32,8 kg
2. Faktor kecepatan
𝑓𝑛 =(33,3225)13⁄=0,5
3. Faktor umur 𝑓ℎ =0,5790 kg 32,8=12,1 4.
Umur bantalan
𝐿ℎ =500 𝑓ℎ 𝐿ℎ =500 .12,1=6025 jam 𝐿ℎ =6025 jam8 jam kerja×365 hari=2,06 tahun
Perencanaan tabung pencabut : Tabung  pencabut  merupakan  komponen  yang mana  berfungsi  sebagai  tempat  ayam  potong yang telah  melewati proses perendaman (scalding).  Di  tabung  ini  ayam  potong  akan diproses sehingga ayam potong bersih dari bulu. Dengan dimensi diameter tabung (d) = 500 mm, tinggi tabung (h) = 550 mm
Gambar 1. Desain tabung pencabut
Volume tabung : V=π4.d2.h V=π4.5002.550=107992247,5 mm3=107,9 liter
Gambar  2.  Von-mises  stress  pada  rangka  pemanas
Pada gambar 2 terlihat Von-Mises Stress dengan pembebanan  pada  masing-masing  tumpuan sebesar  19,6  N  dimana  tegangan  maksimum yang  terjadi  sebesar  1,33  MPa  dan  tegangan minimum  sebesar  0  MPa.  Diketahui  Syp  baja jenis  BJ  34  sebesar  210  MPa.  Dengan  syarat aman  Syp≥σmax.  Perbandingan  yield  point material (Syp) dengan tegangan maksimum yang terjadi  sebesar  210  MPa  ≥  1,33  MPa,  maka
rangka dinyatakan aman
Gambar 3. Displacement pada rangka pemanas.
Pada gambar 3 terlihat analisis deformation atau displacement tersebut menunjukkan  bahwa  deformasi  yang  terjadi terbesar  ada  pada  bagian  ujung  dudukan  panci sebesar 0,069 mm.
Gambar 4. Safety factor pada rangka pemanas
Pada  gambar  4. Safety  factor adalah  angka keamanan  pada  suatu  mesin.  Berikut  adalah hasil simulasi safety factor untuk beban 19,6 N

## Gambar 5. Von-mises stress pada rangka utama
Tegangan maksimum yang terjadi sebesar 2,063 MPa  pada  uji  rangka  bagian  tengah  yang menopang  poros  pemutar  atau  poros  pencabut, dan  tegangan  minimum  sebesar  0  MPa. Diketahui  Syp  material  sebesar  191  MPa. Dengan  syarat  aman  Syp≥σmax.  Perbandingan yield  point  material  (Syp)  dengan  tegangan maksimum  yang  terjadi  sebesar  191  MPa  ≥ 2,063 MPa, maka rangka dinyatakan aman

## Gambar 6. Displacement pada rangka utama
Hasil  tersebut  menunjukkan  bahwa  deformasi yang terjadi sebesar 0,006371 mm
Gambar 7. Safety factor pada rangka utama
Safety factor adalah angka keamanan pada suatu mesin.  Berikut  adalah  hasil  simulasi safety factor untuk beban 100 N
Kesimpulan :
Berdasarkan  hasil  penelitian,pembahasan  dan analisa  data-data  pada  penelitian  dan  analisa data-data  pada  perancangan  kekuatan  mesin pencabut bulu ayam adalah sebagai berikut.
1. Rangka  mesin  pencabut  ini  terdiri  dari besi  siku  dengan  ukuran  40  x  40  x  3 mm.  Rangka  ini  terdiri  dari  2  bagian, yaitu  rangka  inti  dan  rangka  pemanas. Dimensi rangka inti adalah panjang 660 mm x lebar 800 mm x tinggi 1300 mm, sedangkan  dimensi  rangka  pemanas adalah panjang 530 mm x lebar 530 mm x 370 tinggi. Dimensi rangka keseluruhan adalah panjang 1347 mm x lebar 800 mm x tinggi 1300 mm.
2. Sistem  transimisi  menggunakan  2  buah puli  tipe  B  dan  sabuk-V  tipe  B-25. Diameter puli penggerak 6 inch = 152,4 mm  dan  diameter  puli  yang  digerakkan 2  inch  =  50,8  mm.  Sabuk-V  tipe  B-25. Poros  berbahan  baja  st60  diameter  25 mm.  Bantalan  yang  dipakai  adalah  tipe NACHI  seri  6005,    dengan  diameter lubang  poros  25  mm  Tabung  pencabut bulu  ayam  terbuat  dari  bahan steinless
steel dengan  tebal  0,8  mm  yang  aman untuk makanan. Dengan dimensi diameter  tabung  (d)  =  500  mm  dan tinggi tabung (h) = 550 mm. 3. Mesin pencabut bulu ayam ini
digerakkan  oleh  motor  listrik  ¼  HP
dengan  putaran  pada  poros  pencabut adalah  225  rpm.  Mesin  pencabut  bulu ayam  ini  bersifat  portabel  yang  dapat dilipat  saat  tidak  digunakan  dan  dapat dipindahkan  dengan  mudah  sehingga tidak  memakan  tempat  terlalu  luas  saat digunakan.  Pemanas  atau  perendaman ayam  yang  terletak  di  dekat  tabung pencabut  bulu  ayam  memudahkan pekerja  untuk  melakukan  pekerjaannya. Mesin  pencabut  bulu  ayam  ini  juga
dilengkapi dengan penyiraman langsung,  sehingga  pekerja  tidak  perlu lagi menuangkan
air
guna
membersihkan sisa bulu ayam di tabung pencabut.  Dari  hasil  uji  coba  rata-rata waktu yang dibutuhkan untuk memproses  2  ekor  ayam  sekaligus adalah 3 menit dengan hasil pencabutan mencapai 90%
(Saputra, 2012)(Dermawan, 2017)(Statistik, 2017) Daftar Pustaka Dermawan, D. S. (2017) ‘Rancang Bangun
Mesin Suwir Daging Das Tipe Kontinyu Dengan Kapasitas 1 kg / Menit’.
Hafiz, Abdul., Nawawi, M Reza Saputra., S. W. (2014) ‘Perancangan Sistem Kontrol Otomatis Mesin Perontok Bulu Ayam Berbasis PLC’. Saputra, D. (2012) ‘Modifikasi Pencabut Bulu Ayam Otomatis Menggunakan Mikrokontroler MSC51’.
Statistik, B. P. (2017) Rata-Rata Konsumsi per Kapita Seminggu Beberapa Macam Bahan Makanan Penting, 2007-2017 .
Sularso & Suga, K. (2004) ‘Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin’, Jakarta:
Pradnya Paramita .