AME (Aplikasi Mekanika dan Energi): Jurnal Ilmiah Teknik Mesin 8 (1), pp 22-28

## ANALISA PENGARUH KECEPATAN PUTAR (RPM) DAN DEBIT ALIRAN FLUIDA PADA MESIN SPINNER MINYAK KELAPA
Christian Soolany 1 * , Frida Amriyati Azzizzah 1
1 Universitas Nahdlatul Ulama Al Ghazali Cilacap, Indonesia

## ABSTRAK
Minyak  kelapa  mempunyai  nilai  jual  ekonomi  tinggi  dan  dimanfaatkan  oleh  masyarakat.  Minyak  kelapa memiliki manfaat yaitu mengurangi resiko aterosklerosis dan penyakit yang terkait, menurunkan resiko kanker dan penyakit degeneratif lainnya, membantu mencegah osteoporosis, membantu mengontrol diabetes. Namun proses produksi minyak kelapa saat ini masih dilakukan secara manual. Proses ini menjadi kurang efektif karena minyak  kelapa  yang  dihasilkan  voulmenya  tidak  banyak  sehingga  perlu  dilakukan  rekayasa  mesin  untuk meningkatkan  produktivitas  minyak  kelapa.    Mesin  spinner  yang  ada  dipasaran  saat  ini  umumya  untuk meniriskan produk pangan. Untuk mengetahui produktivitas mesin spinner terhadap proses produksi minyak kelapa penelitian ini melakukan kajian analisis fisika meliputi kecepatan putar (rpm) dan debit aliran fluida. Metode  penelitian  yang  digunakan  adalah  metode  ekspeimental  desain,  yaitu  melakukan  pengukuran, pengamatan dan perhitungan terhadap spesifikasi teknis dari mesin spinner dan analisis data. Variabel pengujian pada  kecepatan  putar  1000,  1250,  1500.  Waktu  pengamatan  5  menit,  15  menit,  dan  25  menit.  Hasil  yang diperoleh  yaitu  untuk  waktu  5  menit  debit  aliran  yang  dihasilkan  tertinggi  pada  kecepatan  putar  1000  rpm sebesar 59 ml/menit, kecepatan putar 1500 rpm 52 ml/menit, dan kecepatan putar 1250 rpm sebesar 41 ml/menit. Waktu 15 menit debit tertinggi   kecepatan putar 1000 rpm sebesar 21.67 ml/menit, kecepatan putar 1500 sebesar 20.67 ml/menit dan kecepatan putar 1250 sebesar 20 ml/menit. Waktu 25 menit debit menghasilkan 14 ml/menit untuk kecepatan putar 1000, 12. 28 ml/menit untuk kecepatan putar 1250 dan 14 ml/menit untuk kecepatan putar 1500. Kecepatan putar terbaik pada keadaan 1000 rpm untuk menghasilkan volume minyak kelapa sebesar 350 ml.
Kata kunci: Debit aliran, minyak kelapa, mesin spinner, kecepatan putar.

## ABSTRACT
Coconut  oil  has  a  high  economic  selling  value  and  is  used  by  the  community.  Coconut  oil  has  the benefits of reducing the risk of atherosclerosis and related diseases, reducing the risk of cancer and other degenerative diseases, helping to prevent osteoporosis, helping to control diabetes. However, the current  coconut  oil  production  process  is  still  done  manually.  This  process  becomes  less  effective because the volume of coconut oil produced is not much, so it is necessary to do mechanical engineering to increase  the  productivity  of  coconut  oil.  Spinner machines  on  the  market  today  are  generally for draining  food  products.  To  determine  the  productivity  of  the  spinner  machine  on  the  coconut  oil production  process,  this  study  conducted  a physical analysis  study  including  rotational speed  (rpm) and fluid flow rate. The research method used is the experimental design method, namely measuring, observing and calculating the technical specifications of the spinner machine and data analysis. The test  variables  were  at  rotational  speed  of  1000,  1250,  1500.  Observation  time  was  5  minutes,  15 minutes, and 25 minutes. The results obtained were for 5 minutes the highest flow rate produced at 1000 rpm rotational speed of 59 ml/minute, 1500 rpm rotational speed of 52 ml/minute, and 1250 rpm rotational  speed  of  41  ml/minute.  Time  of  15  minutes  the  highest  flow  rate  of  1000  rpm  is  21.67 ml/minute,  1500  is  20.67  ml/minute  and  1250  is  20  ml/minute.  The  discharge  time  of  25  minutes produced 14 ml/minute for a rotational speed of 1000, 12. 28 ml/minute for a rotational speed of 1250 and 14 ml/minute for a rotational speed of 1500. The best rotational speed was at 1000 rpm to produce a volume of 350 ml of coconut oil.
* Penulis korespondensi Email: christiansoolany@gmail.com
Diterima 11 September 2021; Penerimaan hasil revisi 25 Februari 2022; Disetujui 1 Maret 2022 Tersedia online Maret  2022 AME (Aplikasi Mekanika dan Energi): Jurnal Ilmiah Teknik Mesin © 2022
Volume 8 Nomor 1 Maret 2022 pp 22-28 Website: http://ejournal.uika-bogor.ac.id/index.php/ame/index
Keywords: Coconut oil, spinner machine, flow rate, rotating speed.

## 1. PENDAHULUAN
Kelapa  salah  satu  tanaman  yang  tumbuh subur  di  Indonesia,  menurut  data  statistik produksi  kelapa  mencapai  2.798.980  ton  (BPS Cilacap,  2020).  Kelapa  biasa  tumbuh  didaerah pesisir pantai, salah satunya berada di Kecamatan Cilacap  Utara,  Kabupaten  Cilacap.  Produksi kelapa di Kecamatan Cilacap Utara menurut data statistik  mencapai  16  435  ton.  Namun,  saat  ini hasil  panen  buah  kelapa  di  Kecamatan  Cilacap Utara  kurang  diminati  oleh  pedagang,  hal  ini dilihat  dari  banyaknya  kelapa  yang  sudah  siap petik  namun tidak  ada  pedagang  yang  membeli, jika  ada  yang  membelipun  harganya  murah. Seperti  pada  bulan  juli  2020,  harga  rata-rata kelapa di tingkat produsen mencapai Rp. 2667.00 (SIPASBUN,  2020).  Salah  satu  cara  untuk meningkatkan nilai ekonomi kelapa yaitu dengan membuat  minyak  kelapa.  Minyak  kelapa  ini diminati  karena  bermanfaat  untuk  kesehatan antara lain membantu mencegah infeksi virus dan mensupport sistem kekebalan tubuh.
Selain itu, minyak kelapa dengan komponen utamanya asam laurat juga mempunyai beberapa manfaat  lain  yaitu  1)  mengurangi  resiko aterosklerosis  dan  penyakit  yang  terkait,  2) menurunkan resiko kanker dan penyakit degeneratif  lainnya  3)  membantu  mencegah osteoporosis, 4) membantu mengontrol diabetes, 5) memulihkan kembali (kehilangan) berat badan, 6)  menyediakan  sumber  energi  yang  cepat,  7) menyediakan sedikit kalori dibandingkan dengan lemak lain, 8) menyediakan nutrisi penting untuk kesehatan,  9)  memperbaiki  sistem  pencernaan dan penyerapan nutrisi, 10) membantu kulit tetap lembut  dan  halus,  11)  membantu  mencegah kanker kulit, 12) tidak mengandung kolestrol, 13) tidak  menaikkan  kolestrol  darah,  dan  14)  tidak menyebabkan  kegemukan.  Pengolahan  minyak kelapa  umumnya  dilakukan  oleh  kelompok industri rumah tangga.
Tahapan proses produksi kelapa dimulai dari pemarutan  daging  kelapa,  pengambilan  santan, pemanasan santan, dan penirisan santan. Setiap
tahapan  masih  dilakukan  semi  mekanik.  Hanya proses pemarutan daging kelapa yang menggunakan  mesin  pemarut.  Untuk  proses produksi lainnya masih dilakukan secara manual. Salah  satunya  adalah  penirisan  minyak  kelapa yang  masih  dipisahkan  dengan  menggunakan kain  kasa.  Proses  pemisahan  ini  mempunyai beberapa  permasalahan  yaitu  membutuhkan waktu  yang  lama  dan  beban  kerja  yang  tinggi. Berdasarkan  permasalahan  tersebut  maka  perlu dilakukan kajian ilmiah mengenai rekayasa mesin untuk  meniriskan  minyak  kelapa.  Adanya implementasi  rekayasa  mesin  peniris  minyak kelapa  pada  proses  produksi  minyak  kelapa bertujuan  untuk  meningkatkan  produktivitas minyak  kelapa  dengan  mutu  yang  baik. Peningkatan kualitas dan mutu, serta peningkatkan  SDM  dengan  memberikan  arahan dan  bantuan  teknologi  pengolahan  kelapa  juga merupakan  salah  satu  langkah  yang  dapat ditempuh  dalam rangka  memperkuat  daya  saing nasional  (Pusat  Penelitian  dan  Pengembangan Perkebunan, 2020).
Adapun  tujuan  khusus  dari  penelitian  ini adalah  melihat  situasi  saat  ini  mesin  peniris minyak  sudah  banyak  di  perjual  belikan  secara bebas,  namun  beberapa  mesin  minyak  kelapa yang  diperjual  belikan  tersebut  belum  memiliki spesifikasi  teknis  yang  teruji,  sehingga,  perlu dilakukan penelitian analisis fisika dan uji kinerja mesin  spinner  yang  meliputi  kecepatan  putar (rpm) dan debit aliran fluida pada mesin  peniris minyak  perlu  dilakukan.  Hal  ini  untuk memperoleh  produktivitas  mesin  yang  optimal. Skema  yang  dilakukan  pada  penelitian  ini berbasis riset ekperimental desain produk mesin peniris  minyak  kelapa  untuk  mengetahui performansi  dari  mesin  peniris  minyak  kelapa sehingga  produktivitas  minyak  kelapa  yang dihasilkan meningkat.

## 2. METODE PENELITIAN
Metode penelitian yang digunakan adalah metode
ekspeimental desain, yaitu melakukan  pengukuran,  pengamatan  dan perhitungan  terhadap  spesifikasi  teknis  dari mesin,  kemudian  menganalisis  data  tersebut sehingga  memperoleh  gambaran  mengenai kinerja  mesin spinner yang  pada  akhirnya dapat memberikan gambaran tentang kelayakan mesin.

## Alat
Alat  yang  digunakan  pada  penelitian  ini yaitu  1  unit  mesin  spinner,  timbangan  digital, kompor gas, kain kassa, gelas ukur, botol.

## Bahan
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini yaitu ampas kelapa.

## Analisis Teknik
Analisis Teknik meliputi Kecepatan putar (RPM), Debit Aliran Fluida, Kecepatan putar menggerakan cashing
• Kecepatan Putar Kecepatan  putar  n  ( speed ),  selalu dihubungkan dengan poros utama (spindel ) dan benda kerja. Kecepatan putar dinotasikan  sebagai  putaran  per  menit ( rotations per minute , rpm). Pada penelitian ini kecepatan putar akan di variasikan untuk mendapatkan  performansi  terbaik  dari mesin spinner . Penggunaan motor DC baik kecepatan,laju  dan  arah  putarnya  dapat diatur  dengan  mudah  sesuai  dengan keinginan, sedangkan kecepatan motor AC tidak dapat diatur, kecepatannya selalu tetap sesuai dengan frekuensi dari jala-jala listrik (Saptono, 2018).
Apabila  suatu  benda  berputar  dan mempunyai  besar  gaya  sentrifugal  sebesar F,  benda  berputar  pada  porosnya  dengan jari-jari  sebesar  b,  dengan  data  tersebut torsinya adalah kecepatan putar (rpm).
𝑃 = 𝑟  2  60000 Dimana,
P =  Daya dalam kilowatt (kW) 𝑟 =  Torsi  (Nm) ω   =  Kecepatan sudut (rpm)
• Debit aliran
Fluida  adalah  zat  yang  dapat  bergerak ketika dikenai gaya. Dalam kehidupan sehari- hari aliran fluida disebabkan oleh perbedaan energi potensial atau karena perbedaan tinggi tekan  ( head ).  Pada  aliran  potensial  berlaku prinsip-prinsip mekanika Newton. Kecepatan aliran fluida (Jalaudin, 2019) dapat  dihitung dengan rumus debit aliran fluida yaitu :
Q= 𝑉 𝑡 Q V t = = = Debit aliran (ml/menit)
Volume (ml) Waktu (menit)
• Kecepatan putar chasing
R PM spinner = RPM motor : (Pulley as : Pulley motor )

## Prosedur Analisis Penelitian
Penelitian  dilaksanakan  dalam  beberapa tahapan yaitu identifikasi masalah, merencanakan  penelitian,  pengembangan desain, uji kinerja alat, dan pengolahan data.
1. Identifikasi  masalah  yaitu  tahap  awal dimana kebutuhan diidentifikasi, kemudian  masalah  didefinisi,  spesifikasi produk  ditentukan  dan  dicari  alternatif solusi yang mungkin untuk permasalahan.
Input pada tahap ini adalah survei lokasi di Kecamatan  Cilacap  Utara  untuk  melihat proses  penirisan  minyak  kelapa  dan  santan serta melihat permasalahan yang muncul dan mengambil sampel yang selanjutnya dilakukan analisis tahap awal.
Luaran tahap pertama yaitu, diperolehnya data – data sampel penelitian.
2. Perencanakan  penelitian  yaitu  tahap dimana peneliti mulai membuatan
rancangan konseptual. Tahapan ini meliputi  perancangan  fungsional,  yang terdiri  atas  analisis  atas  fungsi-fungsi bagian.  Kemudian  dilanjutkan  dengan rancangan struktural. Pembuatan rancangan struktural ini bersifat iterative , sehingga  akan  banyak  gambar  konsep hingga  akhirnya  dipilih  satu  yang  paling dianggap layak baik.
Luaran tahap kedua yaitu, diperolehnya  bentuk  mesin spinner yang akan digunakan untuk meniriskan minyak kelapa  dan  diperoleh  perhitungan  – perhitungan  matematis  untuk  rencana desain mesin spinner yang akan dibuat.
3. Pengembangan desain yaitu tahap dimana peneliti  mulai  membuat  detail  gambar teknik dan pembuatan mesin spinner Luaran tahap ketiga yaitu menghasilkan  gambar  teknik  secara  rinci untuk  seluruh  bagian  –  bagian  mesin
spinner yang  dirancang  sesuai  dengan analisis teknik yang dihitung dan terwujudnya  mesin spinner hasil  proses konstruksi.
4. Uji kinerja alat yaitu tahap dimana peneliti melakukan uji kinerja dari mesin spinner yang telah dirancang meliputi pengukuran dan pengamatan kinerja mesin.
Luaran  dari  tahap  empat  yaitu,  diperoleh data – data pengamatan kinerja dari mesin spinner
5. Pengolahan  data  yaitu  tahap  dimana peneliti  melakukan  pengolahan  data analisis  kecepatan  putar  (rpm)  dan  debit aliran  fluida,  sehingga  dapat  ditentukan
performansi terbaik dari mesin spinner.
Luaran  dari  tahap  kelima  yaitu diperoleh data analisis pengaruh kecepatan  putar  (rpm)  dan  debit  aliran fluida terhadap performansi mesin spinner

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Pembahasan  yang  dikaji  pada  penelitian ini  dibagi  menjadi  2  (dua)  yaitu  hasil konstruksi dan analisis data.
1. Hasil Konstruksi
Konsep  proses  perancangan  menurut Budya  dan  Nisbett  (2008) [1] dimulai  dari kebutuhan  diidentifikasi  selanjutnya  setelah kebutuhan diidentifikasi maka didefinisikanlah permasalahan yang terdapat di  dalamnya  ( definition  of  problem ).  Disini terjadi  sebuah  proses  yang  lebih  spesifik karena  mencakup  semua  objek  yang  akan dirancang.  Pada  fase  ini  juga  ditentukan spesifikasi  dari  input-  output  yang  terjadi pada  objek,  karakteristik  dan  dimensi  dari objek, dan segala batasan yang menyertainya. Hasil konstruksi pada penelitian ini terdapat 5  bagian  utama  yaitu  rangka,  motor  listrik, ruang  penirisan,  cashing  spinner  luar,  dan outlet.
Tabel  1  menjelaskan  analisa  fungsional dari mesin spinner minyak kelapa. No Bagian Fungsi 1 Rangka Tempat dudukan motor dan penyangga ruang penirisan 2 Motor Listrik Sumber penggerak 3 Ruang Penirisan Tempat memasukan bahan yang akan ditiriskan 4 Cashing Spinner luar Tempat keluarnya minyak kelapa dari bahan yang diputar diruang penirisan 5 Outlet Tempat keluarnya minyak dari cashing spinner luar
Untuk  rancangan  fungsional  dijelaskan sebagai berikut :
a) Rangka
Rangka menggunakan material dari plat dan besi  siku  yang  disambungkan  dengan pengelasan. Untuk dimensi ukuran ditunjukkan pada Gambar 1.
Gambar 1. Rangka
b) Motor listrik
Kapasitas  motor  listrik  yang  digunakan  pada penelitian kali ini mempunyai daya ½ hp RPM 1500. Gambar 2 menunjukkan Motor Listrik yang digunakan.

## Gambar 2. Motor Listrik

## c) Ruang penirisan
Material  yang  digunakan  untuk  ruang penirisan adalah SS 304 dengan diameter 380 mm tinggi 400 mm. Gambar 3 menunjukkan Ruang Penirisan.

## Gambar 3. Ruang Penirisan

## d) Cashing spinner luar
Material  yang  digunakan  untuk  cashing spinner  luar  yaitu  SS  304  dengan  diameter 500  mm  tinggi  450  mm.  Gambar  4 menunjukkan cashing spinner luar.
Gambar 4. Cashing spinner luar

## e) Outlet
Material yang digunakan untuk outlet luaran adalah  besi  plat  1  mm.  Gambar  5 menunjukkan konstruksi oultet.
Gambar 5. Outlet
2. Analisa data
Hasil  percobaan  pada  tahap  ini  yaitu rancangan  mesin  spinner  dapat  digunakan untuk  meniriskan  minyak  dan  di  dapat  data dasar  bahwa  ada  pengaruh  kecepatan  putar (rpm)  dan  debit  aliran  fluida.  Data  awal  ini sebagai  penguat  hipotesis  kecepatan  putar (rpm) mampu meniriskan minyak pada suatu produk.  Selanjutnya  dilakukan  pengujian menggunakan bahan dari ampas kelapa yang digoreng  kemudian  diuji  untuk  proses pemisahan  ampas  kelapa  dengan  minyak kelapa.  Tahapan  ini  dimulai  dengan  buah kelapa  yang  usianya  tua  diparut  menjadi ampas  kelapa.  Selanjutnya  dilakukan  proses
pemasakan  ampas  kelapa  menggunakan wajan  dan  kompor  gas.  Ampas  kelapa  yang sudah dimasak selanjutnya dimasukan kedalam  mesin  spinner  untuk  ditiriskan. Setelah ditiriskan minyak kelapa yang keluar dari  output  mesin  spinner  ditampung  dan ampas  kelapa  didalam  ruang  penirisan. Gambar  6  menunjukkan  masing  –  masing tahapan proses pengambilan data. Data hasil pengamatan ditunjukan pada Gambar 7.
Gambar 6. Hasil penirisan minyak
Gambar 7. Data hasil pengamatan
Dari gambar 7, dapat dilihat untuk menit ke 5 debit  yang  tertinggi  ternyata  di  kecepatan putar  1000  rpm  yaitu  59  ml/menit  dan terendah  pada  kecepatan  putar  1250  rpm mempunyai  debit  41  ml/menit.  Berdasarkan hasil  pengamatan  yang  terjadi  ketika mengambil data yaitu adanya minyak kelapa yang  tidak  semuanya  keluar  melalui  outlet luaran  mesin  spinner  ada  beberapa  yang mengendap  di  cashing  luar  dari  mesin spinner.  Sehingga  untuk  perbaikan  desain selanjutnya perlu memperhitungkan kembali
sudut kemiringan outlet luaran mesin spinner minyak kelapa. Untuk pola sebaran debit dari 3 kecepatan rpm yang diujikan ternyata tidak memiliki  signifikansi  tinggi.  Sehingga  dari penelitian  ini  dapat  diambil  kesimpulan bahwa  kecepatan  putar  1000  rpm  dapat dijadikan  pilihan  untuk  meniriskan  minyak kelapa dengan menggunakan mesin spinner.

## 4. KESIMPULAN DAN SARAN

## Kesimpulan
Mesin  spinner  dapat  digunakan  untuk menghasilkan  minyak  kelapa.  Optimasi  untuk kinerja dari mesin spinner yaitu kecepatan putar (rpm) terbaik adalah 1000 rp menghasilkan debit aliran 59 ml/menit dengan waktu 5 menit.

## Saran
Perlu dilakukan penelitian lanjutan dengan melakukan  pengembangan  sistem  outlet  dari mesin spinner supaya tidak ada minyak kelapa yang tertinggal di cashing luar mesin.

## REFERENSI
Badan  Pusat  Ststistik  Kabupaten  Cilacap. 2020.  Luas  dan  Produksi  Kelapa Dalam/PlantedArea  and  Production  of
Coconut  2014-2016.  Diambil  pada tanggal 23 Oktober 2020, dari https://cilacapkab.bps.go.id/indicator/5 4/78/2/luas-dan-produksi-kelapa- dalam-planted-area- and- production-of- coconut.htmlBerlina, R. 2007.
Budynas  R  G,  Nisbett  JK.  2008.  Shigley’s Mechanical  Engineering  Design,  8  of America : McGraw-Hill, Inc.
Jalaludin,  dkk.  2019.  Analisa  Profil  Aliran Fluida  Cair  dan Pressure  Drop pada Pipa  L  menggunakan  Metode  Simulasi Computational  Fluid  Dynamic  (CFD). Jurnal  Teknologi  Kimia  Unimal  8  :  2 (November 2019) 53 – 7
Pusat Penelitian dan Pengembangan Perkebunan. 2020. Kopra Indonesia dan
UpayaPeningkatan Daya Saing.Diambil pada  tanggal  19  Juli  2021,  dari https://perkebunan.litbang.pertanian.go. id/kopra-indonesia-dan-upaya- peningkatan-daya- saing/
Saptono,  dkk.2018.  Analisa  Daya  Dan Kontrol  Kecepatan  Motor  Pada  Alat Bantu  Las Rotary  Positioner  Table. Jurnal AME.. Vol 4, No 1
SIPASBUN. 2020. Harga Rata-Rata Produsen
Produk Unggulan. Diambil pada tanggal 19 Juli2021, dari
https://12ap.pertanian.go.id/sipasbun20 20/