## PERANCANGAN MESIN PERAJANG BAWANG SERBAGUNA BERPENGGERAK MOTOR LISTRIK DENGAN KAPASITAS 55 KG/JAM
Riki Effendi 1,* , Muhammad Khumaidi 2**
1,2 Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknik,
Universitas Muhammadiyah Jakarta Jl. Cempaka Putih Tengah 27 Jakarta, DKI Jakarta, Indonesia Email: * riki.effendi@ftumj.ac.id, ** m.khumaidi@ftumj.ac.id

## Abstract
This  study  aims  to  create  a  versatile  multipurpose  machine  design  to  support  increasing  production  of  Usaha Masyarakat Kecil Menengah (UMKM), especially in the business of onion slices that are ready to be fried. The design of this machine has several concepts with steps such as: requirement, problem analysis and specification, design  of  machine  concept,  technical  analysis,  modeling  up  to  work  drawing,  tool  making,  assembling  and testing. This machine uses electric motors  with low power and the price is relatively cheap, so this machine  is affordable for the community of UMKM. After doing research on slicing machine of onion by using onion slicer got maximum capacity of 55 kg per hour with 400 rpm slicing knife rotation and 1 mm slice thickness.
Keywords : Designing, Chopping Machine, Red Onion, Slicer
1.    Pendahuluan
Bawang merah (allium ascalonicum) merupakan  sejenis  tanaman  yang  menjadi  bumbu berbagai  jenis  masakan  di  dunia  yang  berasal  dari iran,  Pakistan  dan  pegunungan-pegunungan  di sebelah  utaranya.  Kemudian  di  budidayakan  di daerah  dingin,  sub  tropis  maupun  tropis.  Umbi bawang dapat di makan mentah untuk bumbu masak, acar,  obat  tradisional,  kulit  umbinya  dapat  di gunakan  sebagai  zat  pewarna  dan  daunnya  dapat pula  di  gunakan  untuk  campuran  sayur.jadi  hampir semua  bagian  dari  bawang  putih  bisa  dimanfaatkan dalam kehidupan sehari hari.
Bunga  bawang  merah  merupakan  bunga majemuk  berbentuk  tandan  yang  bertangkai  dengan 50-200  kuntum  bunga.  Pada  ujung  dan  pangkal tangkai mengecil dan di bagian tengah mengembung. Bentuknya seperti pipa yang berlubang  di  dalamnya.  Tangkai  tandan  bunga  ini sangat panjang,lebih tinggi  dari  daunnya sendiri dan mencapai  30-50  cm.  Bunga  bawang  merah merupakan  bunga  sempurna  yang  tiap  bunganya terdapat  benang  sari  dan  kepala  putik.  Bakal  buah sebenarnya terbentuk dari 3 daun buah yang di sebut carpel  yang  membentuk  3  buah  ruang  dan  dalam ruang  tersebut  terdapat  dua  calon  biji.  Buah berbentuk  bulat  dengan  ujung  tumpul.  Bentuk  biji agak  pipih,  biji  bawang  merah  dapat  di  gunakan sebagai bahan perbanyakan tanaman secara generatif.
Sebelum  proses  pengolahan,  terlebih  dahulu bawang  merah  harus  di  kupas  bagian  kulit  luarnya
agar  selain  bersih  juga  bagian  yang  kering    tersebut tidak  ikut  terolah.  Setelah  itu  baru  bawang  merah yang  telah  di  kupas  bagian  kulitnya  diiris/dirajang. Untuk  proses  pengirisan  masih  banyak  yang menggunakan  cara  manual  dan  tradisional.  Selain membutuhkan  tenaga  yang  cukup  juga  waktu pegerjaan  yang  lumayan  lama.  Hal  ini  jelas berdampak  pada  produkivitas  pengolahan  bawang merah yang rendah.
Dalam  memenuhi  kebutuhan  kehidupan, manusia  sering  melakukan  perancangan  untuk menciptakan  alat  yang  sederhana  yang  dapat membantu  mencapai  tujuan  yang  di  inginkan, Bahkan  melalui  proses  perancangan  ini  sering  di temukan  peralatan  yang  sebelumnya  tidak  ada ataupun  hanya  penyempurnaan  dari  alat  yang  telah ada.kebutuhan  yang  terus  meningkat  menyebabkan manusia untuk berfikir membuat alat yang lebih baik untuk  memudahkan  pekerjaan  mereka.  Perancangan produk  tidak selalu berarti  menciptakan desain  yang benar  benar  baru,  tetapi  dapat  juga  merupakan pengembangan  atau  modifikasi  dari  desain  produk yang  sudah  ada.  Perancangan  dan  pengembangan produk  akan  selalu  diperlukan  karena  teknologi, kebutuhan  dan  selera  konsumen  yang  terus berkembang dalam melakukan penelitian.
Untuk membuat mesin perajang bawang yang murah dengan kualitas tinggi dibutuhkan perhitungan  yang  matang  agar  terjaga  keamanan, kekuatan,kenyamanan  dan  yang  paling  penting  alat tersebut bisa digunakan sesuai fungsinya.
Di  harapkan  hasil  rancang  bangun  ini    bisa membantu  mempermudah  usaha  kecil  menengah dengan membuat mesin perajang bawang kelas home industry agar  proses  produksi  tidak    lagi  di  lakukan secara manual untuk  mencapai  hasil  yang  lebih baik baik dari segi kualitas maupun kuantitas.

## 2. Metode Penelitian
Penelitan  ini  dilakukan  dengan  langkah- langkah sebagai berikut:
Gambar 1. Diagram alir perancangan

## 2.1  Konsep Desain Mesin Perajang
Gambar 2. Konsep desain mesin
Keterangan:
1. Corong
2. Poros
3. Puli pisau pemotong
4. Bantalan 5. Sabuk-V 6. Puli motor 7. Kerangka mesin 8. Motor
9. Output bawang merah
10. Disk pisau pemotong

## Alat dan bahan yang digunakan
 Bearing Ø 40mm  Rumah bearing type BMB P204  V-belt Type A22  Pulley  5 inc  Motor listrik 1400 Rpm  Poros Ø 19mm  Plat strip 2 mm  Besi siku 30x30  Pisau pemotong  Plat stainless steel  Mesin las  Mesin pemotong  Cat  PC dan Aplikasi CAD 3.    Hasil dan Pembahasan 3.1  Perhitungan Motor
Sistem kerja mesin perajang bawang kapasitas  55  kg/jam  di  gerakkan  oleh  motor  listrik dengan  transmisi  puli  dan  sabuk  penggerak  yang menggerakkan  pisau  pemotong  berikut  spesifikasi motor yang dipilih:
V
V  = 0,035 m/s
Sehingga: P = 19,11.0,035.2
(banyaknya pisau =
1,3377
Catatan: 746  watt = 1 hp
1 kg = 9,8 N
Dari perhitungan di atas maka sekiranya diperlukan motor listrik dengan spesifikasi:
 Kecepatan = 1400 rpm  Daya = ¼  HP
 Tegangan = 220 V
 Frekuensi = 50 Hz
 Merk motor :YC7124

## 3.2  Perhitungan Kapasitas Mesin
Volume bawang merah (Vs) : Vs  = Vs = πr 2 l s = 50.642 mm 2
Jumlah  putaran  untuk  menghabiskan  1  butir bawang merah (n s ) n s =
= 12,444 ≈ 12 putaran
Mencari massa bawang merah (m s ) m s = ρ x v s = (0,15x10 -3 gr/mm 2 ).(50642 mm 2 /butir) = 7,596 g/butir ≈ 0,0076 kg/butir Q=  Kapasitas  mesin  yang  di  rencanakan  :  0,9 kg/menit Maka :
Q s = 119,7 butir/menit.

## Perhitungan Puli
= = n 2 =
n 2 = 400 rpm

## Mencari Daya yang di transmisikan (P)
Diketahui: P = 0,25 hp = 0,1865 kw n 1 = 1400 rpm n 2 = 400  rpm
Menghitung daya rencana ( p d ) p d = f c x P = 1,3 x 0,1865 = 0,24245 kW
Mencari  ( τ α ) τ α  =
=
=9,6 kgf/mm 2
Menghitung ( ds )
ds
=
= = 9,586 mm
Mencari diameter jarak bagi puli (d p ) dan  (D p )
Dp =    × d p
= × 50,8 = 3,5 x 550,8 mm = 177,8 mm
Mencari diameter luar puli motor (d k ) dan diameter luar puli pisau penggerak (D k )
a) Diameter luar puli motor ( d k ) d k = d p + 2 k = 50,8 + (2 × 5,5) = 61,8 mm
b) Diameter luar puli pisau penggerak ( D k ) D k = D p + 2 k = 177,8   + (2 × 5,5) = 177,8 + 11 = 188,8 mm Mencari kecepatan sabuk-V ( ) Kecepatan sabuk-V dari puli motor ke puli pisau penggerak( )
=
= = 3,721946  m/s
Menghitung panjang keliling sabuk- V ( L ) L = 2 C  +   (dp + Dp) +   C  (Dp – dp) 2
= 2 (230) + (61,8+ 188,8) +   (230)
(188,8–61,8) 2
= 870,974 mm.
Menghitung banyaknya sabuk-V (N)
N =
Dimana  ( K o ) adalah  faktor  koreksi  terhadap  sudut kontak yang dicari dari tabel dibawah sesuai dengan (θ) = 148,135
Dimana :
Tabel 1 . Nilai θ dan K No θ 0 K 0 1 151 0,93 2 148,135 3 145 0,91
Dapat  juga  disesuaikan  pada  tabel  yang  di besarkan 145,135  menjadi 151, sehingga (N):
N   =
=  0,071≈ 1 sabuk
3.3   Hasil rancang bangun
Gambar 3. Hasil rancangan mesin

## 3.4   Kualitas hasil potong

## Gambar 4. Hasil potongan

## 4. Kesimpulan
Dari  keseluruhan  proses  perancangan  mesin perajang bawang serbaguna, maka dapat disimpulkan hasil sebagai berikut:
1. Motor yang di pakai berkecepatan 1400 pm,daya 0,25 HP,dan tegangan 220 V.
2. Diameter poros 9,586 mm.
3. Kapasitas maksimal mesin adalah 55 kg/jam.

## Daftar Pustaka
[1] Karmiadji,  Djoko  W. Optimasi  Desain  : Material,  Komponen,  Konstruksi. Engineering Clinics FTUP. 2011
[2] Stolk,  J  &  Kros,  C. Elemen  Mesin  Elemen Konstruksi Bangunan Mesin . Erlangga: Jakarta.
1997.
[3] Shigley,  JE, Perencanaan  Teknik  Mesin . Erlangga: Jakarta. 1994.
[4] Sularso. Dasar  Perencanaan  dan  Pemilihan Elemen  Mesin .  Pradnya  Paramitha:  Jakarta.
2013.
[5] Mott, Robert L. Elemen – elemen Mesin Dalam Perancangan Mekanis . Andi Press: Yogyakarta. 2004. [6] Ulrich, Karl T. Product Design and Development . New York: McGraw-Hill Companies, Inc. 2012 [7] Magrab,  Edward  B. Integrated  Product  and Process  Design  and  Development .  New  York: CRC Press. 2010
[8] Ugural,  Ansel  C. Mechanical  Design:  An
Integrated Approach . New York: McGraw-Hill Companies, Inc.  2004 [9] Wikipedia.org. 2017. Motor Listrik . https://id.wikipedia.org/wiki/Motor_listrik .
[10] Bose,  Bimal  K. Power  Electronics  and  Motor Drives: Advances and Trends . Academic Press.
2006. [11] Kalpakjian, Serope; Steven R. Schmid Manufacturing Engineering and Technology . New York: Prentice Hall. . 2001.